Drall
Die Eigenrotation eines Körpers bezeichnet man als Drall. Er stabilisiert die Orientierung der Drehachse aufgrund der Drehimpulserhaltung.
| Inhaltsverzeichnis |
Drall als Drehimpuls
Umgangssprachlich meint Drall den Drehimpuls eines rotierenden Körpers, sein Schwung. Er ist um so größer, je schneller der Körper rotiert und je größer das Trägheitsmoment ist. Das Trägheitsmoment wächst mit der Masse und ihrem Abstand von der Drehachse (Schwungmasse). Drallräder sind regelbare Kreisel. Rechtwinklig zueinander angeordnet können sie durch Änderung des Drehimpulses z.B. Satelliten frei im Raum orientieren.
Drall eines Projektils
Die Rotation eines Geschosses um seine Längsachse nennt man Drall. Sie dient der Stabilisierung der Flugbahn und verhindert das Überschlagen des Geschosses. Andererseits ist der Drall verantwortlich für eine seitliche Abweichung des Geschosses. Zum Zeitpunkt des Abschusses zeigt die Achse eines zylinderförmigen Geschosses in Flugrichtung. Im weiteren Verlauf weicht die Geschossbahn aufgrund der Erdanziehung von einer Geraden ab und folgt einer Parabel. Die Orientierung der Geschossachse bleibt zunächst wegen ihres Dralls unverändert. Der Luftwiderstand versucht, die Achse in Flugrichtung zu drehen und übt ein Drehmoment auf das Geschoss aus. Es weicht rechtwinklig zur angreifenden Kraft aus, je nach Rotationsrichtung nach links oder rechts.
thumb|Züge und Felder in einer 9-mm-Pistole in Schussrichtung gesehen
Um immer die gleiche Abweichung zu erreichen, werden nahezu alle Waffen mit einem Rechtsdrall gefertigt. Bei manchen Raketen wird ein Drall durch entsprechende angeordnete Steuerflächen erreicht, ebenso bei unterkalibrigen Geschossen, die aus glatten Rohren verschossen werden.
In einem gezogenen Lauf erzeugen spiralförmig angeordnete Nuten, die Züge, und die zwischen den Zügen liegenden Felder den Drall des Geschosses. Bei Handfeuerwaffen kommen heutzutage auch Polygonrohre zum Einsatz, die keinen runden, sondern einen polygonalen Querschitt aufweisen. Auch diese Anordnung von Führungsflächen im Inneren des Rohres nennt man Drall.
Die Kraftübertragung erfolgt bei größeren Geschossen über so genannte Führungsbänder aus Kupfer oder einer anderen weichen Legierung, bei Handfeuerwaffen verformt sich der gesamte Geschossmantel.
Die Zugbreite ist wegen der weicheren Führungsbänder stets größer als die Feldbreite. Die Führungsbänder weisen stets einen etwas größeren Durchmesser als das Außenkaliber des Rohres auf, um eine vollständige Abdichtung beim Schuss zu erreichen. Deshalb ist bei größerem Kaliber (Geschütze etc.) eine beträchtliche Kraft zum Ansetzen des Geschosses in das Rohr nötig.
Die Steigung des Zugs nennt man Drallwinkel. Aus fertigungstechnischen Gründen ist er fast immer konstant (konstanter Drall). Wird der Winkel der Geschoss-Geschwindigkeit im Rohr angepasst, spricht man von progressivem Drall.
Drall von kugelförmigen Objekten
Weicht die Drehachse von der Flugrichtung ab, verursacht der Flugwind auch bei kugelförmigen Flugkörpern eine Ablenkung. Die Ursache dieses sogenannten Magnus-Effekts ist die Bildung von Wirbelstraßen hinter dem Flugkörper. Bei vielen Sportarten mit freifliegenden Bällen wie Tischtennis, Fußball oder Golf, ist es gängige Technik, eine Kugel oder einen Ball mit Drall zu spielen. Dieser Drall wird häufig auch als Effet (sprich Effé) bezeichnet.
Weitere Bedeutungen
- Die Drehung von Fäden um ihre Längsachse (Verdrillung), wie sie etwa Zwirnmaschinen erzeugen.
- Eine Bezeichnung für runde Körperformen (ein dralles Mädchen).
- Radiale Komponente einer Strömung. Wird z. B. im Zylinder eines Kolbenmotors erzeugt, um die Turbulenz, folglich die Mischung und damit die Verbrennung zu verbessen.