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I. Anmerkung

II. Beschreibung

III. Technische Daten

IV. Dokumente

V. Bilder

„Fliegender Büchsenöffner"

Anmerkung :

Die Verwendung von Bordkanonen mit großen Kalibern bringt eine außerordentliche Beanspruchung des Flugzeuges und seiner Teile beim Schuß mit sich. Wie schon in einigen Beiträgen herausgestellt wurde, bestand während des 2. W.K. das Bestreben, immer stärkere Waffen einzusetzen.

Beschreibung:

Diese Bordkanone, eine verbesserte PaK 40L wurde speziell für die Henschel Hs 129 und die Junkers Ju 88 erstellt. Es wurde der Lauf und die Rücklaufvorrichtung geändert, eine elektrische Abfeuerung wurde eingebaut und die Zuführung auf ein elektropneumatisches System umgestellt.

Die im Magazin untergebrachten 12 Schuß wurden durch den mittels Parallelogrammführung bewegten Ladetisch dem Ladegerät zugeführt und konnten im Einzel- oder Dauerfeuer verschossen werden.

Das runde Magazin und Zuführrad der Bordwaffe mit 12 Schuss

Schnittskizze der Waffe

Bremsvorrichtung Zuführrad

Aufbauhalterung

Füllhebel der Aufbauhalterung

Die Zielvorrichtung mit Zielfernrohr ZFR 3 B ausserhalb der Führerkabine Hs 129

Wegen der hohen Belastung des Flugzeuges, die Mündungsenergie der Waffe betrug 185 000 mkg, wurde im Einsatz Einzelfeuer geschossen. Der Lauf mit seinem Mündungsfeuerdämpfer ragte etwa 980 mm (da der Rücklauf 900 mm betrug) aus dem Bug des „Fliegenden Büchsenöffners", wie man die Hs 129 B-2 mit dieser Bewaffnung nannte, heraus.

Hs 129 B-2, WNr.141258, mit einer BK 7,5 Holzattrappe für Flug-Stabilitäts-Tests

Die Schussversuche

In diesem Artikel berichten wir über die Schußversuche mit einer BK 7,5 cm unter einer Ju 88 P1, die bei der Erprobungsstelle Rechlin im Frühsommer 1943 durchgeführt wurden. Bei den Versuchen wurde die Luftschraubenbeanspruchung bei der Verwendung von zwei verschiedenen Mündungs-bremsen gemessen. Gleichzeitig wurden auch zwei verschiedene Luftschraubenblätter auf ihre Belastbarkeit hin überprüft.

Bei Schußversuchen der BK 7,5 unter der Ju 88 P1 traten Blattrisse und Brüche im Fluge nach zum Teil geringen Schußzahlen auf. Bei einem Fall brach von beiden Schrauben je ein Blatt, so daß eine Notlandung durchgeführt werden mußte.

Für die Schußversuche wurden serienmäßige Luftschraubenblätter der Fa. Schwarz in Verbundbauweise (Gerät Nr. 9-41227.18; Ø 3,65 m) verwendet. Flügel gleichen Baumusters hatten bei einer längeren Flug- und Schußerprobung der Fa. Rheinmetall-Borsig keine wesentlichen Beanstandungen ergeben.

Es galt zu klären, durch welche Maßnahmen die Sicherheit der Luftschrauben verbessert werden kann.

Abb 1: Ju 88 P1 mit Meßvorrichtung bei den Schußversuchen

Versuchsdurchführung

Die Art der Luftschraubenbrüche ließ auf eine stoßweise Überbeanspruchung der Blätter im unteren Drittel infolge Beaufschlagung durch die Mündungswelle schließen. Schon früher durch die Fa. Rheinmetall-Borsig durchgeführte Untersuchungen und Messungen hinsichtlich der Druckbeaufschlagung der Zelle zur Ermittlung einer günstigen Mündungsbremse waren nur zum Vergleich verschiedener Mündungsbremsen vewendbar. Eine Umrechnung der Drücke in Spannungen am Luftschraubenblatt ist nicht möglich. Es wurden deshalb elektro-dynamische Dehnungsmesser (Felgner und DVL) im Stand bei mit 2300 U/min laufender Schraube verwendet.

Vermessen wurden folgende Kombinationen:

Serienflügel; Gerät Nr. 9-41227.18; Ø 3,65 m mit alter und neuer Mündungsbremse.Homogenflügel; Gerät Nr. 9-30314.13; Ø 3,50 m mit alter und neuer Mündungsbremse.Alte Mündungsbremse: Stutzenbremse V 13Neue Mündungsbremse: Verlängerte Siebbremse V 37

Die Meßgeräte waren jeweils an 2 Blättern der linken Schraube angebracht:

1. Am Blattfuß in Richtung der flachen Kante2. Am Blattfuß in Richtung der hohen Kante3. Im unteren Drittel des Blattes in Richtung der flachen Kante

Abb 2: BK 7,5 mit geschützter alter Mündungsbremse "Stutzenbremse V 13" und Messgeräte am linken Triebwerk !

Ergebnis der Schußversuche

Die Mündungsdruckwelle hat bei 60 Schuß eine Streuung in ihrer Stärke von ca. 20% gezeigt. Deshalb ist es nicht möglich, eine Aussage über die günstigste Stellung des Blattes zur Mündung zu machen.

Bei stehendem Motor wird das Luftschraubenblatt durch die Druckwelle wie eine Stimmgabel abgeschlagen, schwingt mit einer Eigenfrequenz über die flache Kante und klingt infolge der großen Eigendämpfung (Holz) schnell ab.

Bei laufendem Motor treten bei Schußdrehzahl (2300 U/min) über der flachen Kante geringe Schwingungen auf (Frequenz der 1. Luftschraubenordnung), die durch die Druckwelle stark angeregt werden. Dabei ist ein schneller Übergang zur Eigenfrequenz des Blattes mit 34 Hz festzustellen. Beim Abklingen tritt manchmal ein nochmaliges Anschwellen der Frequenz auf, bevor das Blatt ganz ausgeschwungen ist.

Bei 1800 U/min besteht bei beiden Blättern die größte Schwingungsbereitschaft, da hier die Blätter bereits in Eigenfrequenz schwingen. Im Schußdrehzahlbereich (2300 U/min) treten keine ungünstigen Blattschwingungen auf. Die max. Beanspruchung bei stehendem Motor beträgt ca. 50% derjenigen bei laufendem Motor.

In Richtung der hohen Kante treten beim Schuß Spannungsüberhöhungen auf. Das Blatt schwingt vor dem Schuß in der Frequenz der 4. Luftschraubenordnung (Grundeigenschwingung der hohen Kante) und weist nach dem Schuß eine höhere Frequenz auf. Bei den Messungen zeigte es sich, daß die alte und die neue Mündungsbremse in ihrer Wirkung auf die Luftschraube im Standlauf praktisch gleichwertig sind.

Für die Serienblätter (Verbundbauweise) ergaben sich am Blattfuß etwas höhere Schuß-Spannungen. Dabei muß aber die größere Länge (Ø 3,65 m) gegenüber der Homogen-Schraube (Ø 3,50 m)

berücksichtigt werden.

Da die Festigkeit der Luftschraubenblätter sich nicht genau berechnen läßt, ist die Sicherheitsangabe für die Blätter am eindeutigsten durch Vergleich der gemessenen Spannungen mit den aufgetretenen Brüchen zu erreichen. Die vereinzelt bei der Ju 88 P1 aufgetretenen Blattbrüche zeigen, daß infolge einer materialbedingten Festigkeitsstreuung der Blätter die Sicherheitsgrenze erreicht werden kann. Die Homogenschraube weist bei Bruch an der Bruchstelle bei ca. 12% höherer Beanspruchung eine ca. 40% höhere statische Biegefestigkeit des Werkstoffes auf.

Die "Gasströmungseffekte" bei diversen Mündungsbremsen für Ju 88 und Hs 129 B-3 !

Die neue Mündungsbremse unten "Verlängerte Siebbremse V 37" in der Nähe der Mündung waren die Rohrquerschnitte der Gas-Öffnungen kleiner und wuchsen dann in Schussrichtung an !

Bei der Fa. Ifa durchgeführte orientierende statische Biegebruch-Versuche an Schwarz-und Heineschrauben für die Ju 88 P1 ergaben:

an Bruchstelle BruchlastSerienblatt Nr. 1: 1100 kg/cm² 2000 kgSerienblatt Nr. 2: 825 kg/cm² 1500 kg

Homogenblatt Nr. 1: 1400 kg/cm² 1900 kg

Die Homogenblätter nehmen dabei eine fast doppelt so hohe Brucharbeit auf wie die Serienblätter. Da die Homogenblätter durch ihren Aufbau eine geringere Festigkeitsstreuung als die Serienblätter haben, kann für sie eine ausreichende Sicherheit gegenüber Biegebruch angenommen werden.

Beim Schießen mit voller Ladung treten bis zu 30% höhere Spannungen gegenüber der normalen Ladung auf. Deshalb muß bei Verwendung der vollen Ladungen nach jedem Flug eine Rißkontrolle an den Blättern durchgeführt werden. Diese Ladungen werden vorläufig (Juli 1943) nur im Versuch verwendet. Mit einem schlagartigen Bruch ist selbst bei voller Ladung bei der Homogenschraube nicht zu rechnen. Die Homogenschraube ist somit für die Ju 88 P1 im Stand- und Flugschußversuch ausreichend sicher.

Abb 5: Blattriß durch Schuß mit BK 7,5 Ju 88 P1

Bericht Werk Unterluess Nr. 91 / 165 vom 22.8.1945 pdf. Datei - Grösse 5 MB

Technische Daten BK 7,5 cm:

Kaliber 75 mm Laufgewicht 450 kgLänge 6105 mm Schussfolge 30 Schuss/Min.Lauflänge 3920 mm V° 790 m/Sek.Waffengewicht 705 kg Gasdruck 2800 at

Munition:

Als Patrone fand meistens die 11,9 kg schwere Pz.Gr. 39 Verwendung, bei der das 6,8 kg schwere Geschoss durch eine Treibladung von 2,45 kg aus der 2,65 kg schweren Hülse verfeuert wurde.

Dokumente:

Dokumente der B.K. 7,5cm

Dokument Zeitrahmen Grösse

1943

Borsig Telefon Niederschrift 22.11.1943 0,5 MB

1944

Oberndorf Besprechung - fehlerhaft 04.02.1944 1,0 MB

Borsig / Muntionsdaten 10.02.1944 0,5 MB

Oberndorf Besprechung 18.02.1944 1,0 MB

Borsig / Beladevorschrift 21.03.1944 0,5 MB

Borsig / Temp. Beschuss 28.03.1944 4,0 MB

Beschuss Unterlüss 21.08.1944 2,0 MB

Temp. Beschuss Unterlüss 28.08.1944 3,0 MB

1945

Borsig / Stand der Entwicklung 31.01.1945 0,5 MB

Bericht Werk Unterluess 22.08.1945 4,0 MB

Bilder:

Junkers Ju 88 mit BK 7,5 Bordkanone

Mündungsbremse = "Stutzenbremse"

Neue Mündungsbremse "Verlängerte Siebbremse"

Junkers Ju 88 P-1 (hier ohne Mündungsbremse!)

Bedienungsvorschrift Ju 88 P-1 mit BK 7,5 pdf. Datei - Grösse 20 MB

Bedienungsvorschrift Hs 129 mit BK 7,5 pdf. Datei - Grösse 7 MB

Henschel Hs 129 B-2 mit BK 7,5 Bordkanone

BK 7,5 mit Abdeckung und runder Mündungsbremse "Stutzenbremse"

BK 7,5 ohne Abdeckung

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