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China testet Hyperschall-Kugeln an lebenden Schweinen

China erweitert laufend sein Hyperschall-Waffenprogramm. Neben Raketen und Marschflugkörpern wird auch die Wirkung kleinerer Projektile erforscht, die mit mehr als der 5-fachen Schallgeschwindigkeit (die Definition von Hyperschall) abgefeuert werden.

Bei einem aktuellen Experiment sollte herausgefunden werden, was die optimale Geschwindigkeit für ein solches Projektil ist, um die gewünschte Wirkung am Ziel zu erreichen. Laut dem Bericht der South China Morning Post (Paywall) zufolge wurde dazu an lebendigen Schweinen getestet. 

Stahlkugeln statt Projektile

Das zugehörige Paper ist im chinesischen Fachmagazin Acta Armamentarii erschienen. Darin erklären die Forscher*innen, dass sie die 7,2 Gramm schwere Stahlkugeln mit 5mm-Durchmesser verwendet haben. Es wurden vermutlich Kugeln statt Projektile gewählt, da sich diese mit Zentrifugen einfacher auf die benötigen, hohen Geschwindigkeiten bringen lassen.

5mm ist etwas kleiner als die üblichen Sturmgewehrkaliber (China nutzt etwa 5,8mm), dafür sind die 7,2 Gramm schwerer. Das entspricht in etwa dem Gewicht des Projektils der 7,62x39mm Gewehrpatrone (7,9 Gramm), wie sie etwa das AK47/AKM nutzen.

Krater-ähnliche Wunden

Zunächst wurde mit ballistischer Seife getestet. Sie simuliert Gewebe, um die Ausdehnung einer Schusswunde auf den menschlichen Körper ablesen zu können. Im nächsten Schritt hat man den Test an lebenden, den Angaben nach betäubten, Schweinen durchgeführt.

Die Kugeln wurden mit einer Geschwindigkeit von 1.000 m/s (Mach 2,9), 2.000 m/s (Mach 5,8), 3.000 m/s (Mach 8,7) und 4.000 m/s (Mach 11) auf deren Schenkel abgefeuert. Zum Vergleich: Bei gängigen Gewehrkalibern im militärischen Einsatz erreichen die Projektile eine Geschwindigkeit von etwa 1.200 m/s (NATO-Kaliber 5,56 x 45 mm), erklären die Forscher*innen. 

Die Tiere starben nicht sofort an der Schussverletzung, allerdings erlitten sie schwere Wunden, die bei der höchsten Geschwindigkeit einem klaffenden Krater ähnelten. Der Schuss sorgte zudem sofort für Knochenbrüche, innere Blutungen und Organschäden, etwa an Blase, Lunge und dem Gehirn. 6 Stunden nach dem Test habe man die Tiere eingeschläfert, heißt es. 

Schmelzende Kugeln

Die Autopsie habe ergeben, dass die Kugeln bei Geschwindigkeiten bis 3.000 m/s die Schenkel durchschlagen haben. Bei 4.000 m/s konnte keine Austrittswunde mehr gefunden werden. Das liegt daran, dass die Kugel bei dieser enormen Geschwindigkeit so heiß werden, dass sie beim Aufprall schmelzen. So würden Kugel und Fleisch verflüssigt bzw. gasförmig werden. Das ergab klaffende Wunden. Laut der Studie hatte die Eintrittswunde eine Fläche von 257 cm², was in etwa einem Kreis mit einem Durchmesser von 18cm entspricht.

Laut den Forscher*innen sind die Tests an Tieren damit aber noch nicht abgeschlossen. Sie planen, in weiteren Versuchen die Auswirkungen beim Schuss auf den Kopf, die Brust und weitere Körperteile zu analysieren.

Mit einer Railgun könnten zukünftig solche Kugeln abgefeuert werden

Railguns und Coilguns

Laut South China Morning Post wird für die chinesische Armee noch keine tragbare Railgun gebaut. Allerdings wurden mehrere Studien zur Machbarkeit in Auftrag gegeben, zu der Wohl auch diese zählt.

Mit der aktuellen Studie soll vermutlich festgestellt werden, wie schnell die Railgun-Geschosse fliegen müssen, bzw. welche Geschwindigkeit sie nicht überschreiten dürfen, um die gewünschte Mischung aus Durchschlagskraft und Wirkung in Weichkörpern zu erzielen. In einem militärischen Konflikt sollen die Projektile leichte Deckungen und Körperpanzerung durchschlagen. Bei einer zu hohen Geschwindigkeit, wie im Experiment gezeigt, würde es aber nur oberflächlichem Schaden an Deckung oder Körperpanzerung kommen. 

Für Hyperschall-Railguns sind solche Kugeln allerdings wenig geeignet. Railguns funktionieren ähnlich wie ein Katapult und nutzen dafür ein Magnetfeld (hier erklären wir im Detail, wie eine Railgun funktioniert). Hierfür wäre eine Art Bolzen als Projektil besser geeignet.

Allerdings gibt es Coilguns, die auch elektrisch erzeugte Magnetfelder nutzen, um magnetische Projektile zu beschleunigen. 2020 hat China einen Prototypen einer tragbaren Version gezeigt. Die Geschwindigkeit der Projektile ist derzeit aber sehr viel niedriger, weshalb die Stärke am ehesten mit einem Luftgewehr zu vergleichen ist.

Der Hersteller Arcflash Labs in den USA bietet bereits fertige Coilguns zu kaufen an. Er arbeitet derzeit an seiner zweiten Version, die bald angeboten werden soll. Sie ist deutlich stärker als Variante 1, aber noch weit entfernt davon, eine übliche Schusswaffe zu ersetzen.

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