In verschillende artikels op deze site zal het onvermijdelijk zijn dat de lezer op technische termen gaat stuiten. Eentje er van is de term ballistiek. Dit is een wetenschap vol met wiskundige formules. Evenwel zonder het te beseffen komt iedereen er bijna dagelijks mee in aanraking. Wie heeft er bij voorbeeld nog nooit een leeg blikje naar de vuilbak gesmeten.

Of wie heeft er in zijn jonge jaren geen propje papier met een uit elkaar “geprutste” Bic naar het bord “geschoten”. Hier hebt ge dan de eenvoudigste voorstelling van ballistiek.

De Bic is de loop waar voldoende druk moet worden opgebouwd om het projectiel, of propje nat papier, met voldoende kracht tot op het bord, of doelwit te brengen.

We merken hier reeds de verschillende onderdelen van de ballistiek. Het eerste deel, wat zich in de loop afspeelt heet de inwendige ballistiek. Deze is dan weer bepalend voor een volgend gedeelte: de uitwendige ballistiek. Deze behelst het traject dat het projectiel door de lucht aflegt.

Of dit nu dat propje papier, de kogel uit een revolver, of een veertig centimeter granaat van een slagschip is, de basisprincipes blijven gelijk.

Nog twee termen waar hier niet verder wordt op ingegaan, maar toch even vermelden, is met name de overgangsballistiek, die zich bezig houd met wat er gebeurt op het ogenblik dat hert projectiel de loop verlaat en de eindballistiek, die dan bestudeert wat er gebeurt als het projectiel doel treft.

Een van de belangrijkste onderdelen van een vuurwapen is de loop. Deze is bepalend voor de eigenschappen van het wapen.

Toen in het verleden bleek dat een gladde loop geen stabiele vlucht van het projectiel toeliet, is men overgegaan tot de getrokken loop. Door de draaiende beweging van het projectiel wordt de baan stabiel. Een klein nadeel hierbij is dat er een afwijking is, die drift genoemd word.

Een loop kan zowel linkse als rechtse trekken hebben en deze drift volgt de richting van de trekken. De meeste wapens hebben wel rechtse trekken.

Tegenwoordig zien we ook de gladde loop meer en meer terug in gebruik. Jachtwapens bij voorbeeld, maar ook het 120 mm tankkanon. Dit laatste vuurt dan wel niet met grove hagel, maar met door vinnen gestabiliseerde projectielen.

De aanduiding 120 mm is het kaliber en deze term staat op de doorsnede of diameter van de loop.

Over de benaming kaliber is men het overwegend eens maar over de maateenheid dit kaliber aan te duiden helemaal niet. Een woordje uitleg is hier dus wel op zijn plaats.

Heel bekend is de .22 van het kleinkalibergeweer, of de beroemde Colt .45 uit de westerns. De tweede wereldoorlog heeft dan weer de .30 en .50 bekend gemaakt. Hierbij is de “punt” eigenlijk als een wiskundig teken te interpreteren.

Wij spreken hier altijd van de cijfertjes achter de komma. In de V.S. gebruikt men hier de punt en laat men dan de nullen weg. Het cijfer achter de punt is een honderdste van een inch, of duim van 2,54 mm.

Voor Europese wapens is de aanduiding gewoonlijk in millimeters. Bekend zijn de kalibers 8 mm van de beroemde Lüger en 9 mm dat in gebruik is bij militaire pistolen en machinepistolen.

De NATO standaard kalibers 5,56 mm en 7,62 mm zijn omgerekende V.S. maten. 7,62 mm overeen met .30

Voor grote wapens, zo als kanonnen, houwitsers en mortieren, word het kaliber meestal in milimeter (mm) aangegeven. Bij sommige Duitse stukken uit Wereldoorlog 2, waaronder spoorweg- en scheepsgeschut, word dan het kaliber ook wel in centimeters uitgedrukt. De Britten hebben dan weer de gewoonte het kaliber te benoemen naar het gewicht van de verschoten granaat. Men spreekt men dan van een 17 of een 25 ponder.

Ongeacht hoe men het kaliber nu aanduid, de term kaliberlengte is voor elke aanduiding gelijk. Namelijk de lengte van de loop, inbegrepen de kamer, uitgedrukt in het aantal keren het kaliber in die loop past.

De bekende Lüger 08/15 geeft dit goed weer. Kaliber 8 mm maal 15 geeft een loop van 120 mm. Bij tankkanonnen vind men dan weer aanduidingen zo als 75mm L/43 terug, waarbij hier duidelijk is dat dit 43 kaliberlengtes zijn en dit dus overeenkomt met een loop van 3,225 meter.

De lengte van de loop, heeft samen met de gebruikte munitie een grote invloed een grote invloed op de uitwendige ballistiek. Eenvoudig samengevat,  kan men zeggen, dat hoe langer de loop is, hoe meer druk er kan opgebouwd worden in die loop. Het projectiel zal dan met een grotere snelheid de loop zal verlaten. Deze snelheid word mondingssnelheid genoemd. Een term die nog regelmatig zal opduiken.

Uiteraard spelen er nog meer factoren mee bij de inwendige ballistiek. Onder andere de samenstelling van het kruit. Voor het reeds genoemde .22 bestaat er verschillende munitie. Een patroon met een korte huls, gevuld met snel brandend kruit, voor een pistool, zorgt er voor dat de kogel de loop niet verlaat voor het kruit verbrand is.

Dezelfde kogel, in een lange huls, voor een geweer, wordt aangedreven door langzaam brandend kruit. Door de lange geweerloop wordt op die manier meer druk opgebouwd, waaardoor de kogel een hogere snelheid ontwikkeld dan bij een pistool.

Het is die langere munitie die de .22 geweren de bijnaam Long Rifle gegeven heeft. Eigenlijk slaat die benaming op de munitie.

Wat tevens een grote rol speelt, is de hoeveelheid kruit, of lading, alsmede de temperatuur er van.

Door te variëren met de hoeveelheid kruit, is een houwitser in staat, om het projectiel een andere baan te laten beschrijven. Des te meer poeder, des te verder de granaat zal vliegen.

De temperatuur van het kruit heeft dan weer een invloed op de verbrandingssnelheid, wat dan weer een merkelijk verschil in de mondingsnelheid kan teweegbrengen.

Vroeg of laat verlaat het projectiel de loop, richting doel, maar voor het dit kan bereiken, is de kogel of granaat aan verschillende krachten en effecten onderhevig. Deze krachten geven dan vorm aan wat de kogelbaan wordt genoemd.

Elke verandering aan mondingsnelheid,  of een van die krachten tijdens de vlucht, zal ook een verandering aan de kogelbaan teweegbrengen.

Een goed praktisch voorbeeld vinden we in Brussel. Als die jongen een beetje meer druk op het water zet verandert de boog en worden de toeschouwers nat.

Sinds Isaac Newton weten we dat elk voorwerp, dat men los laat, ingevolge de zwaartekracht naar beneden valt. De valsnelheid is gekend en deze wet geld uiteraard ook voor elk projectiel dat een loop verlaat.

Houd men de loop horizontaal, op een meter van de grond, dan kan men berekenen hoe ver het projectiel zal vliegen voor het de grond raakt. Dat is gewoon de afstand die het kan afleggen op de bekende tijd waarop het projectiel die meter zal vallen.

En ook zonder grote wiskundige formules is het hier duidelijk, hoe sneller de kogel vliegt hoe meer afstand hij op deze tijd zal afleggen.

Dit klinkt eenvoudig maar er komt meer bij kijken. Naast de zwaartekracht spelen ook de luchtdruk en de luchtvochtigheid een rol in het bepalen van de baan die het projectiel aflegt. Veranderingen in druk en vochtigheid gaan een verschil in de luchtweerstand teweegbrengen en op die manier die kogelbaan ook beïnvloeden.

Nu is er geen geschut dat horizontaal zal vuren. Om het doel te raken moet men de loop omhoog brengen zo dat het doel zich in de kogelbaan bevind.

Er is wel verschil tussen kleine handvuurwapens en zware wapens. een sportschutter, met een pistool op een gesloten schietstand, die zijn schijf op tien meter wil raken, heeft heel wat minder rekenwerk dan de artillerist die een doel op tien kilometer moet treffen.

Beiden zullen ze hun wapen omhoog moeten brengen. De artillerist uiteraard veel meer dan de sportschutter. Maar beiden moeten een schootshoek in acht nemen. Dit is de hoek tussen het wapen en de aardoppervlakte.

Eens het schot vertrokken gaat het een ballischtisch traject volgen en terugvallen naar de aarde. Tijdens de vlucht gaat het ergens op dat traject zijn hoogste punt bereiken. Dit punt word in vaktermen pijl genoemd. Deze pijl speelt ook een rol in het bepalen van de aard geschut: vlakbaan- of krombaangeschut, met name de verhouding van de pijl ten opzichte van de afstand tussen geschut en doel.

Bij zwaar geschut komen er nog wat extra problemen opduiken. Indien de pijl zo hoog is, dat hij in de stratosfeer terecht komt, veranderd gedurende het ganse traject telkens de luchtweerstand, wat dan weer de baan verandert.

Ook de lange vluchttijd speelt hier mee. Hoe langer het projectiel in de lucht, des te meer de luchtweerstand invloed uitoefent. Dit kan zo ver gaan dat een projectiel dat supersonisch vertrekt bij het doel subsonisch aankomt. Bij dergelijk lange tijden moet de artillerist van dienst zelfs rekening gaan houden met het draaien van de aarde.

Al die invloeden zorgen er dan ook nog voor dat het projectiel onder een andere hoek het doel raakt dan de hoek waaronder het de loop verliet. Dit geeft dan weer wapenontwerpers aanleiding tot het ontwerpen van gespecialiseerde wapens.

Het ene uiterste word gevormd door antitank en tankkanonnen, waarbij de mondingssnelheid zo groot mogelijk moet zijn, om in een zo vlak mogelijke baan, het doel zo snel en hard mogelijk te treffen.

Deze kanonnen vuren voornamelijk projectielen af, waarvan de uitwerking op het doel, door kinetische energie bereikt wordt. Wiskundig gezien dus het gewicht van het projectiel maal de snelheid. Deze laatste is dan bepalend voor de uitwerking.

Het andere uiterste vormen dan de mortieren. Deze wapens vuren in een kromme baan, waarbij de pijl zeer hoog ligt. Dit laat dan toe over hindernissen zo als gebouwen weg te vuren. De projectielen komen onder een zeer steile invalshoek terug op de aarde. Ingevolge deze hoek is de scherfwerking van het exploderend projectiel ook effektiever. Dit maakt mortiervuur uiterst gevaarlijk maakt voor de infanterie.

Een voorbeeld van een goed ontwerp is het 88 cm kanon van Krupp uit 1916. Dit werd ontworpen om granaten hoog en ver de lucht in te schieten, om zo de nieuwe dreiging, het vliegtuig, te bekampen.

In 1940 was dit een standaard luchtafweerkanon van de Wehrmacht. Uit noodzaak werd het door veldmaarschalk Rommel, toen nog Generaal, als antitank geschut ingezet. Dit bleek zo afdoende, dat latere varianten van dit kanon, niet alleen als antitank maar ook als tankkanon dienden.

88 mm Krupp - 1916