Donnerstag, 3. September 2015

Waffenschmiede

Ergänzungen zur Reihe ,,Waffen bauen"

Teil 1.:  Mörser 

Granatwerfer haben im zweiten Weltkrieg die meisten Gefallenen verursacht und sind eine Waffe die man als Steilwaffe auch einsetzen kann wenn kein direkter Sichtkontakt zum Ziel besteht. Es ist eine relativ kosteneffiziente und leichte Waffe. Ein paar Grundlagen dazu siehe hier.


Bau einer Aluminiumschmelze
Um Mörsergranaten herzustellen empfiehlt es sich diese aus Aluminium zu gießen. Aluminium ist auch ein Stoff aus dem Magazine und Ladestreifen gefertigt werden können. Es kann in einer Post Collapse Situation zu einem begehrten Handelsrohstoff werden und gegossene Barren und Unzen können eine Währung darstellen. Dazu muss man Aluminium aber erst einmal schmelzen können, wofür man eine recht einfach selbst zu bauende Schmelze benötigt.


Eimerschmelze:
Auf dieser Skizze ist das Prinzip einer Eimerschmelze abgebildet. Hierbei handelt es sich um eine kleine und damit gut transportable Schmelze, die aber trotzdem leistungsfähig ist.

Angefertigt wird diese indem man Gipsmörtel aus Gips und Sand anmischt und in einen Metalleimer füllt, worin dann ein kleinerer Eimer aus weichem Kunststoff eingetaucht wird um den Heizraum zu schaffen. Es ist sinnvoll den kleinen Eimer zu Beginn des Aushärtens zu beschweren.  Der kleinere Eimer muss aus Kunststoff sein damit man diesen aus dem fast festen Gipsmörtel besser wieder heraus bekommt und evtl. wieder verwenden kann. Die Gipsform verbleibt im Metalleimer und wird noch geglättet während sie sich zwar schon verfestigt hat, aber noch nicht ausgehärtet ist. Als nächstes sollte man dann die zweite Gipsform, den Deckel, gießen. Dieser braucht Griffe, wofür sich U-Bügel sehr gut eignen, die einfach in die flüssige Gipsform eingearbeitet werden. Durch diese Griffe kann man, wenn Arbeitshandschuhe nicht vorhanden sind(was sie aber sein sollten!), auch einfach eine Eisenstange stecken um den Deckel bei Betrieb der Schmelze zu heben. Man kann auch einen alten Ascheeimer aus Blech nehmen, die haben schon einen Blechdeckel dabei der sich als Gußform anbietet.
Es müssen auch Löcher für Ventilation und Druckablass gebohrt werden, wofür sich ein Kernbohrer in der Dicke der zur Verfügung stehenden Rohre eignet. Für die Luftzufuhr sollte ein Endstück aus Stahl verwendet werden, welches über ein Verbindungsstück mit einem PVC Rohr verbunden wird, woran ein manuell betriebener oder elektronischer Blasebalg angebracht werden kann. Das Rohr muss dabei nach Oben angewickelt sein, damit nichts aus der Schmelze hinein gelangt. Ein Loch im Deckel dient zum Druckablass und kann auch dazu verwendet werden Alumniumstücke in die Schmelze zu legen, ohne den Deckel dafür abnehmen zu müssen. Als Schmelzpfanne dient ein Stahlgefäß, wie bspw. das abgetrennte Bodenstück einer Gasflasche oder eines Feuerlöschers.
Beheizt wird die Schmelze mit Holzkohlebriketts

Das Größenverhältnis in welchem man diese Schmelze baut hängt von den zu Verfügung stehenden Materialien ab. Ein solches Konzept lässt sich aber auch in Wannengröße umsetzen.



Matrizen
Um etwas zu gießen braucht man natürlich Gussformen oder "Matrizen".

Als erstes muss man entscheiden was für ein Kaliber von Mörsergranate man herstellen will und welche Vorgaben dafür existieren und welche Anforderungen man selbst hat. Von Rebellen werden die unterschiedlichsten Kaliber gebaut. Bei der FARC, die sich zu Fuß über Dschungelpfade bewegt, sind es oft mittlere 85mm Granaten. Bei den syrischen Rebellen, die meist im Flachland oder nahe urbaner Zentren mit gut ausgebautem Straßennetz operieren, sind es schwere 120mm Granaten deren Granatwerfen teilweise mit Rädern ausgetattet sind und von Fahrzeugen transportiert werden.

Wir nehmen als Beispiel verschiedene Modelle.

Deutsche 8cm Granate für das GrW 34/42 System.

Sehr viel interessanter als die Originalmaße sind der Aufbau und die Bestandteile der Granate,  welche sich auf Granaten anderer Größe übertragen lassen.

Die Mörsergranate besteht aus vier Teilen: Dem Flügel, dem Bauch in dem sich die Sprengladung befindet, Verschlussdeckel und dem Aufschlagzünder. Dazu kommen die beiden Zündkapseln einmal für den Antrieb im Flügelstück und der Aufschlagzünder, welcher nicht die eigentliche Sprengladung zündet, sondern die Initialladung, welche dann die eigentliche Sprengladung zur Explosion bringt.

Je nachdem welche Möglichkeiten zur Verfügung stehen kann man diese Konstruktion anpassen.
Steht ein Original zur Verfügung, dann ist es recht einfach von diesem Abdrücke in Gips, Silikon oder Kunstharz zu nehmen, welche man dann wieder vervielfältigen kann. Steht ein Original nicht zur Verfügung, dann muss man eventuell ein Replikat nach Maßen aus Holz anfertigen.


- Flügelstück
Der einfachste Teil ist aber das Flügelstück.

https://www.youtube.com/watch?v=L5XJT3zKORU
Gussform in der zwei Flügelstücke gegossen werden können.

Leider ist nicht der gesamte Arbeitsprozess zu sehen. Vermutlich arbeitet man mit einer Mischung aus Gips Matrizen und Gusssand.
https://www.youtube.com/watch?v=eC4oLEJvnMA
Anschließend wird in einer Drehbank das Loch für die Zündkapsel gebohrt. Das Loch sollte groß genug sein das man eine Schrotpatrone(Platzpatrone) darin einführen kann, die dann auch von alleine hält und nicht extra festgeklebt werden muss.

Je nach Möglichkeiten kann man das Flügelstück aus einem, oder aus mehreren Teilen fertigen. Fertigt man es aus mehreren Teilen, so empfiehlt es sich zuerst die Gewinde auf der Drehbank anzufertigen und anschließend das zusammengesetzte Werkstück zu bohren. Nach dem Loch für die Patrone müssen Löcher für die zusätzlichen Treibladungen angefertigt werden. Dafür braucht man nicht unbedingt eine Ständerbohrmaschine. Ankörnen nicht vergessen! (Das bedeutet die Bohrstellen zuerst mit einem kleinen Dorn und Hammer in der Tiefe zu markieren, damit der Bohrer nicht abrutscht.)

Je nachdem wie weit man das Geschoss später feuern will werden zusätzliche Treibladungen angebracht. Diese bestehen bei professioneller Herstellung aus Nitrocellulose Scheiben, welche auf dieses Flügelstück gesteckt werden und beim zünden der Patrone ebenfalls entzündet werden. Wenn man solche Donuts nicht herstellen kann, dann reicht es auch das Nitrocellulosepulver in Plastikfolie zu portionieren, zu verkleben und sowas dann um das Flügelstück zu wickeln.

http://www.military.com/video/guns/mortars/atk-presents-precision-mortar/801005896001/
Zum Vergleich derselbe Vorgang in einem vollautomatisierten Bearbeitungszentrum


- Granatenkörper
Für den Granatkörper einer 8cm Mörsergranate, wie er auf der vergleichenden Skizze zu sehen ist, werden drei Teile gefertigt, die mit Gewindestiften zusammen gehalten werden. Man kann dieses Design natürlich simplifizieren, wie bspw. daneben zu sehen an einem Design, dass sich eher an der 81cm Mörsergranate orientiert.
Links eine fabrikgefertigte 8cm Mörsergranate, daneben das simplifizierte Design

Querschnitt einer 81mm Granate mit vereinfachtem Aufbau

Bei dieser Simplifizierung verzichtet man auf die Zwischenlage mit erweiterter Zündkapsel, die dann den Primärsprengstoff zündet und ersetzt sie lediglich durch dieses Ding was ein bisschen aussieht wie das  Bohrfutter einer Bohrmaschine, welches den TNT Booster enthält und auf welchen anschließend ein Aufschlagzünder geschraubt wird. Wie sich das letztendlich auf die Sprengwirkung auswirkt kann ich mangels Resourcen (Truppenübungsplatz und so) nicht beurteilen.

Um die für die eigentliche Granate nötigen Teile zu gießen braucht man eine mindestens zweiteilige Matrix, die am besten nacheinander hergestellt werden. Am einfachsten ist es wahrscheinlich zuerst einen Rahmen für den Gipsmörtel anzufertigen, diese dann damit aufzufüllen und das zerlegte Muster dann dort rein zu drücken, wobei die Stellen die später für das Gewinde abgetragen werden und irgendeine Art Dummy, Silikon oder sowas, eingenommen werden können. Anschließend sollte vor dem Aushärten des Gipses noch die Oberflächentextur etwas angepasst und glatt gerieben werden. Ist die Form dann ausgehärtet, legt man dünne Plastikfolie auf den Gips, das Muster darauf, setzt einen neuen Rahmen auf den bereits vorhandenen und gießt den Rest auf. Wenn sich dieser Teil dann verfestigt hat, kann man das Muster wieder entnehmen und eine trichterförmige Gießöffnung fertigen. Das zusätzliche Volumen an Metal im Trichter dient auch als Ausgleichsbehälter für den Materialschwund beim erkalten.

Bei waagrechten Gussformen muss die Einfüllstelle am höchsten Punkt der Form angebracht sein um Lufteinschlüsse zu vermeiden.

Sandgussverfahren halte ich für zu umständlich wenn man im größeren Stil produzieren will. Es bindet zu lange manuelle Arbeit.


- Drehbank
Um die Werkstücke in ihre gewünschte Form zu bringen und Gewinde zu schneiden, braucht man eine Drehbank. Gerade die Nachbearbeitung der Außenseite des Granatenkörpers ist wichtig. An ihrer breitesten Stelle wird die Mörsergranate minimal dünner gemacht als der Durchmesser des Geschützrohres ist. Diese Stelle wird als Bourrelet bezeichnet und bei den oberen Modellen ist diese durch die Ringgravuren gekennzeichnet die als "Gas Check"(Druckausgleich beim Laden und Abfeuern) funktionieren sollen. Das ist wichtig, weil ein Mörser einen Glattlauf und keinen Drall hat. Hab ich eigentlich schon gesagt, dass eine Drehbank eine bessere Krisenvorsorge ist als Gold?


- Zünder
Man trägt keine Ringe in der Werkstatt

Mit den selben Verfahren die bisher beschrieben wurden werden auch Zünder hergestellt. Man kann solche Zünder zwar auch aus Kunststoff herstellen, hier ebenfalls Alumnium zu nutzen scheint in einer Post Collapse Situation, wie sie eben bei den syrischen Rebellen auf den Bildern und Aufnahmen vorherrscht, die einfachere Methode zu sein. Ein komplexes Versorgungsnetz aus Spezialisierung und kosteneffzienter Produktion existiert nicht mehr.

Die in den Videos verwendeten Zünder sehen eher nach Zündern für Artilleriegranaten für Haubitzen aus als für Mörsergranaten.
Beispiel für einen britischen Aufschlagzünder für Mörsergranaten

Diese Zünder mussen auch wieder gefräst und zusammengeschraubt werden, wobei man darauf achten sollte ausreichend starke Federn zu verwenden. Fabrikgefertigte Zünder für Mörsergranaten haben für gewöhnlich eine eingebaute Sicherung, wobei der Aufschlagzünder erst durch den Schock aktiviert wird wenn die Granate abgeschossen wurde, ähnlich dem Aufschlagzünder der Panzerschreck Raketen(siehe Waffen bauen Teil 2, unten).

Beispiel eines japanischen Aufschlagzünder für Artilleriegranaten

Der Macher dieses Videos beschreibt den Aufbau den Aufbau der gezeigten DIY Mörsergranaten und spricht dabei von zwei unterschiedlichen Zündern, von denen eine Reihe passt und die andere nicht, was darauf schließen lässt, dass die Zünder aus einer anderen Quelle stammen als die Granaten und womöglich erbeutete Zünder für andere Geschosse sind. Angepasst werden diese durch Verwendung einer Reduzierhülse mit Innen- und Außengewinde.

Als Zünder im Flügelstück werden wie bereits erwähnt Schrotpatronen ohne Schrot verwendet.


- Sprengstoff
Als Sprengstoff taugt alles mit einer Sprengkraft im Bereich 6000m/s. Traditionell wird in Sprenggranaten TNT verwendet, bei irregulären Kräften wie der HAMAS bspw. auch Amatol, eine übergeordnete Bezeichnung von verschiedenen Mischung aus TNT, Ammoniumnitrat und Hexogen. Welcher Sprengstoff verwendet wird hängt davon ab ob dieser Sprengstoff stabil ist und welche Ressourcen zur Verfügung stehen. Ich bin nicht damit vertraut welche Mischungen die DIY Mörsergranaten wirklich enthalten.

Auf diesen Aufnahmen sieht es so aus als ob sie AMMONAL verwenden. AMMONAL besteht aus 72% Ammoniumnitrat, 25% Aluminiumpulver und 3% Kohlepulver. Wie bei Amatol auch existieren hier mehrere Versionen mit verschiedenen Mischungsverhältnissen. Dieser Sprengstoff benötigt zur Zündung eine starke Initialladung, wie eben TNT, was ihn sicher für die Benutzung in Mörsergranaten macht.

Auf den meisten Aufnahmen wird der Sprengstoff einfach als Pulver in die Mörsergranate gestopft, aber TNT bspw. kann man auch schmelzen und in flüßiger Form in die Granate gießen.

Als Treibladung am Flügelstück wird, wie bereits erwähnt, Nitrocellulosepulver verwendet. Dieses kann man, wie auf den Aufnahmen zu sehen, auch lediglich in Papier wickeln und mit Klebeband befestigen. Es empfiehlt sich trotzdem dieses Nitrocellulosepulver genau zu portionieren um Schwankungen in der Reichweite zu vermeiden. Russische Modelle verwenden Schießbaumwolle in Streifenform.


- Markierungen
Es empfiehlt sich die Geschosse zu lackieren und zu markieren. Dadurch wird die Leitfähigkeit des Materials unterbunden und bei der Verwendung von Signalfarben werden Blindgänger besser erkannt. Markierungen geben Auskunft über den Typ der Granate und den verwendeten Sprengstoff.


- Verpackung
Für die Granaten ein passendes Verpackungs- und Transportmittel zu haben ist wichtig für die Auslieferung als auch für die Beförderung im Feld. Solange noch irgendwo Bretter oder Paletten zu finden sind lassen sich kleine Munitionskisten anfertigen, die man mit Tragegurten auch auf dem Gestell eines ALICE Rucksacks befestigen kann.



Mörser
Die Bestandteile der aufgebauten Waffe sind Rohr, Bodenplatte, Zweibein und Zielgerät/Entfernungsmesser.

Ein Mörserrohr ist einfach ein dickes Stahlrohr und besitzt nicht sowas wie Züge. Das Endstück mit der Zündnadel ist aufgeschraubt und mit einem Knauf versehen der in der Bodenplatte rastet. Je nach Modell verfügt das Rohr über Ringe an denen das Zweibein eingerastet wird.

Es gibt auch Modelle die verfügen über einen Abfeuerungshebel und können nach dem Laden aus der Entfernung unter Verwendung eines Seils abgefeuert werden.


Das Zweibein wird dazu genutzt den Mörser zu stabilisieren und zu justieren.

Zweibein eines M19 Mörsers

Als Material hierfür sollten Stahlstangen und nicht etwa Rohre verwendet werden. Für detailierte Explosionszeichnungen siehe auch das US Army Technical Manual (TM) 9-3071-1.

Um eine möglichst genaue Zieleinrichtung anzufertigen wird man wohl nicht darum herumkommen das Gerät zu testen. Bei kleineren Mörsern die von Hand ausgerichtet werden ist es nicht unüblich vorher Rauchgranaten zur Markierung zu verschießen. Ein Winkelmesser muss montiert und Beschusskarten müssen angefertigt werden. Ansonsten braucht man wohl ein Mathematikgenie oder einen sehr erfahrenen Scorched Earth Veteranen zur Flugbahnberechnung.

Die Bodenplatte nimmt den Druck auf der beim Abfeuern entsteht und stabilisiert das Rohr. Je nach Kaliber existieren unterschiedliche Modelle von der Breite eines Schuhkartons bis zu denen, die auf Rädern transportiert werden für weiche oder feste Untergründe.




PS: Wenn jemand bessere Ideen hat soll er einen Kommentar oder eine Email schreiben.


Siehe auch:
TM 9-3071-1
FM 3-22.90
Die Reihe ,,Waffen bauen"  Teil 1, Teil 2 und Teil 3.
Achtung Panzer!
Claymore Minen

Kommentare:

  1. Würde der Nachbau des GW 16 ( Priesterwerfer ) nicht einfacher sein. Fernauslösung , kleinere Drehbank usw. .

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    1. Also echt. Was meinst du warum der GW 16 nicht von Untergrundgruppen gebaut und eingesetzt wird? Vielleicht weil Gewehrgranaten oder ein M203 Nachbau aus Teil 2 diesen Aufgabenbereich abdecken? Leute wie du werden eh nichts "nachbauen" egal wie "einfach".

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  2. Bitte künftig mehr aus diesem Themenbereich, sehr interessant, und in lesenswertem Wort verfasst.
    Beim Betrachten der schematischen Darstellung einer solchen Granate, selbst in bereits vereinfachter Konstruktion, fallen mir sofort weitere Möglichkeiten ein, wie man das Ganze stärker vereinfachen könnte.

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  3. Mörsergranaten mit derart gewölbtem Körper aus einem Stück lassen sich eigentlich nur mit einem Kern im Sandguss herstellen. Eine ähnliche Gusstechnik wurde bei Bronzezeitlichen Vollgriffschwertern verwendet, die einen Kern aus Ton-Sandgemisch hatten, der nach dem Guss aus dem Inneren herausgebrochen wurde: http://www.funde-aeltere-bronzezeit.de/fileadmin/_migrated/pics/HP17a.jpg Die Syrer scheinen einen Kompromis gefunden zu haben, bei dem der Körper in einer zweiteiligen wiederverwendbaren Matrize gegossen und ein Einwegsandkern verwendet wird. Dieser Prozess ließe sich evtl. noch dadurch weiter rationalisieren, indem man eine Gußform für den Kern herstellt, der dann in eine entsprechende Verankerung in der Gussform eingesetzt wird. Ohne 3D-Druckverfahren dürfte das wahrscheinlich die wirtschaftlichste Herstellungstechnik sein.

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  4. Ist Ammonal eigentlich zur Herstellung kleiner Hohlladungen geeignet oder benötigt man dafür brisanteren Sprengstoff?

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    1. Für Hohlladungen verwendet man eher Mischungen aus TNT und RDX im Verhältnis 50/50. Zumindest hab ich noch nie gesehen dass Ammonal dafür benutzt wird.

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    2. Die Hamas benutzt für ihre RPG Monoblock-Hohlladungen auch Amatol. Von daher denke ich zumindest kommt man um das TNT nicht herum.

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  5. Wirklich ein sehr interessanter Beitrag, es dürfte sinnvoll sein, etwas Schmelz- und Giesserfahrung mit kleineren Dingen, wie einfachen Formen zu sammeln.

    Nur dürfte das grösste Problem die Beschaffung geeigneter Sprengstoffe darstellen. Nicht, dass ich erwarten würde, dass hier genaueres dazu publiziert würde, das kann man, wenn man denn möchte, auch selbst herausfinden.

    Wenn man die Videos oben anschaut, sieht man aber vor allem wieder eines: Knwo-How ist wichtiger als Vorräte. Vorräte können ausgehen oder geklaut werden, Wissen nicht.
    Deshalb: lest, sammelt Infos und sprecht mit Leuten, die sich auskennen. Es wird sich gewiss einmal lohnen.

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  6. Bin gerade am Überlegen, ob nicht auch Gewehrgranten sinnvoll sein könnten. Man müsste dann nicht noch einen Mörser mit sich rumschleppen, sondern könnte mit dem Gewehr, das man eh dabei haben dürfte, Granaten verschiessen. Auch könnte man sich wohl die Treibladung sparen, so wurde in der Schweizer Armee früher eine Variante der standart GP11 verwendet, um diese Granaten zu verschiessen.

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    1. In Teil 2 sind Beispiele für Granatwerfer aufgeführt die einfacher und mit weniger Risiko für den Anweder zu konstruieren sind und jetzt fängst du grade mal an zu überlegen.

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