CXVIII. Beschreibung eines Apparates, elektrische Klepsydra genannt, mittelst welchem die Flugdauer der Geschosse bestimmt werden kann; von P. Le Boulengé, Capitain der belgischen Artillerie. Im Auszuge aus den Mémoires couronnés et autres mémoires, publiés par l'Académie royale des sciences etc., de Belgique, t. XX p 3, Januar 1868. Mit Abbildungen auf Tab. VII. Le Boulengé's Apparat zur Bestimmung der Flugdauer der Geschosse. Der Verfasser hat in einer umfassenden Abhandlung seine Untersuchungen über mehrere sehr wichtige artilleristische Fragen niedergelegt, welche er mittelst Anwendung eines neuen Verfahrens zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Geschossen an bestimmten Stellen ihrer Bahn aus den angestellten Schießversuchen ableitet. Es kann nicht unsere Absicht seyn, hier auf das Detail jener Versuchsresultate und die bei Anwendung verschiedener Geschütze und Projectile gefundenen Ergebnisse für die Geschwindigkeit und den Luftwiderstand u. s. w. einzugehen. Wir begnügen uns vielmehr, bloß das neue Verfahren in Kürze zu erläutern, welches Le Boulengé zur Bestimmung von Flugzeiten neben seinem (in diesem Journale Bd. CLXXIX S. 30, Januar 1866 beschriebenen) Chronographen in Anwendung gebracht hat. Um das Zeitintervall, während welchem eine sehr kurz andauernde Erscheinung vor sich geht, zu bestimmen, wendet Le Boulengé das Ausfließen einer wasserförmigen Flüssigkeit als chronometrisches Hülfsmittel an, und bestimmt jenes Zeitintervall aus dem Gewichte der während des letzteren erhaltenen Ausflußmenge. Der bekannten Eigenschaften des Quecksilbers halber benutzt Le Boulengé hierbei diese Substanz, und da bei dem zu diesem Zwecke construirten Apparate der Ausfluß der Flüssigkeit auf elektromagnetischem Wege regulirt wird, so nennt er denselben „Clepsydre-électrique,“ also eine elektrische Wasser- oder Quecksilber-Uhr. Der Apparat (Fig. 28 und 29) besteht aus einem ringförmigen Reservoir A von 20 Centimeter Durchmesser und 3 Centimeter Höhe, welches zur Aufnahme des Quecksilbers bestimmt ist; dasselbe ruht auf einer central ausgehöhlten Säule B von 20 Centimeter Höhe, welche an ihrem unteren Theile in einen mit Stellschrauben X versehenen Dreifuß ausgeht. Das Gefäß selbst aus Gußeisen steckt in einer ringförmigen Platte C aus demselben Metalle, welche mit Rändern versehen ist, um den Abfluß etc. des Quecksilbers zu verhüten. Die gußeiserne Deckplatte des Reservoirs, E, trägt die elektromagnetischen Auslösungs- und Arretirungsorgane des Apparates. Die hohle Säule ist unten mit einer dünnwandigen Oeffnung versehen, über welcher ein conisches Ventil sich befindet, welches gehoben wird, wenn das Quecksilber zum Ausflusse kommen soll. Sowohl der Körper des Ventiles R, als auch sein Lager F und die Scheibe, an welcher die Oeffnung r angebracht ist, sind aus Stahl. Ein unbiegsamer Stab G, der an seinem unteren Ende mit dem Ventile verbunden ist, geht oben in centralen Oeffnungen durch das Reservoir A und die Deckplatte E und ist an seinem oberen Ende mit einem horizontalen Hebel H verbunden, dessen Drehungsachse an diesem Ende sich befindet. Drückt man gegen den einen Arm dieses Hebels, so wird das Ventil gelüftet, und Quecksilber kann ausfließen; überläßt man den Hebel sich selbst, so nimmt er wieder die horizontale Lage an, das Ventil fällt wieder gegen die Oeffnung und das Ausfließen des Quecksilbers hört auf. Das Oeffnen und Schießen des Ventiles wird durch zwei Hebel I und J bewerkstelligt, welche im Ruhezustande mittelst ihrer Armaturen aus weichem Eisen K und L von den Elektromagneten M und N angezogen und so von dem Hebel H und unter sich getrennt erhalten werden; der Schließungshebel J ist so angeordnet, daß er auf den Ventilhebel H nicht einwirken kann, sondern nur mittelst eines Ansatzes im Augenblicke seines Abfallens gegen den Arretirungsarm T hin den Oeffnungshebel K wieder nach aufwärts bewegt, wenn dieser seine Function verrichtet hat. Wird nun der Strom für die Spirale des Elektromagneten M unterbrochen, so fällt der Anker K des Oeffnungshebels I ab, letzterer drückt gegen den zugewendeten Arm des Ventilhebels H, das Ventil wird gehoben, und das Quecksilber kann in das Gefäß D abfließen. Wird hierauf der zweite Strom unterbrochen, welcher den Elektromagneten N anregt, so fällt der Anker L des sogen. Schließungshebels J gegen das Arretirungsstück T, der abgewendete Arm dieses Hebels bewegt sich nach aufwärts und bringt den Oeffnungshebel I wieder in seine frühere Lage, und der Ventilhebel H kann nunmehr die horizontale Lage wieder annehmen, bei welcher das Ventil gegen die Ausflußöffnung r einfällt. Bei der Anwendung des Apparates wird der Strom, welcher den Elektromagneten M anregt, in dem Augenblicke unterbrochen, in welchem das Projectil die Mündung des Geschützes verläßt oder durch die erste Gitterscheibe geht; das Quecksilber fließt dann so lange in das Gefäß D, bis das Projectil durch die zweite Gitterscheibe geht, da in diesem Augenblicke der Strom des Elektromagneten N unterbrochen wird, und der Schließungshebel L, J abfallen muß. Ist nun der Ausfluß des Quecksilbers bei constanter Druckhöhe erhalten worden, so kann man aus dem Gewichte P′ der Quecksilbermenge, welche während der Unterbrechung beider Ströme zum Ausflusse kam, das zwischen denselben verflossene Zeitintervall bestimmen. Bezeichnet nämlich P die Quecksilbermenge, welche bei constantem Ausflusse in der Secunde durch die Ausflußöffnung geht, so würde jenes Zeitintervall durch P′/P ausgedrückt seyn, wenn man auf andere Umstände nicht hierbei Rücksicht zu nehmen hätte. In diesem Ausdrucke sind nämlich noch andere Incremente enthalten, welche zuerst ermittelt werden müssen und durch welche derselbe corrigirt werden muß, um die wirkliche Dauer der beobachteten Erscheinung zu erhalten. In dem aus den unmittelbaren Beobachtungen abgeleiteten Zeitintervalle ist insbesondere enthalten: die Zeit zum Abreißen der Anker K und L, jene Zeitintervalle welche zur Einwirkung der beiden Hebel I und J, nothwendig sind, jenes endlich, welches die Bewegung des Ventiles R selbst mit seinen Organen erfordert. Um auf diese Umstände Rücksicht nehmen zu können, hat Le Boulengé eine ähnliche Anordnung der Stromläufe wie bei seinem Chronographen getroffen, um mittelst eines einfachen sogen. Ausschalters die Ströme für die beiden Elektromagnete M und N gleichzeitig unterbrechen zu können. Ermittelt man sodann das Gewicht p der während dieser gleichzeitigen Unterbrechung zum Ausflusse gekommenen Quecksilbermenge, so kann der Ausdruck P′ - p/P die Flugdauer des Geschosses angeben. Der sogen. disjoncteur oder Ausschalter, mittelst welchem die Stromläufe angeordnet werden, ist in Fig. 30 und 31 dargestellt. Derselbe besteht aus einer gebogenen Feder t, deren freies Ende in eine Nabe x eingreift, wenn man gegen den Schraubenkopf etc drückt. In dieser Lage werden dann die beiden Stahllamellen q und q′ gegen die Contactschrauben r und r′ angedrückt und die beiden Ströme gleichzeitig geschlossen. Wird hierauf die Feder wieder frei gelassen, so daß sie jene Nabe verläßt, so werden durch ihren Ansatz u, der aus einem isolirenden Stück Elfenbein gebildet ist, die beiden Lamellen gehoben und die Ströme gleichzeitig unterbrochen. Die beiden Contacte r und r′ können verstellt werden und gestatten gleichzeitig die Höhe der Lamellen zu reguliren, auf welche diese durch die Feder gehoben werden können; der Gang der Feder wird durch die Schraube p begrenzt. Der Verfasser begnügte sich übrigens nicht mit dem eben angegebenen Verfahren zur Bestimmung der Flugdauer des Geschosses, sondern hat seine Untersuchungen zur Feststellung der Constanten des Apparates in so exacter Weise durchgeführt, daß für alle jene Fälle, in welchen bei den Voruntersuchungen mit gleicher Präcision verfahren wird, bezüglich der Brauchbarkeit des von Le Boulengé angegebenen neuen Verfahrens kein Zweifel zu erheben seyn dürfte. Diese Voruntersuchungen beziehen sich zunächst auf den Einfluß der Veränderung des Quecksilberniveau's oder der Druckhöhe auf die Ausflußmenge mit Rücksicht auf die etwa dabei eintretenden Temperaturveränderungen etc. Die hierüber angestellten Versuche haben nun dargethan, daß die während einer Secunde abfließende Quecksilbermenge unter den vorliegenden Umständen nahezu constant bleibt, und daß die von einer Secunde bis zur nächsten abfließende während einer längeren Versuchsreihe in nahe constanter Weise, nämlich so sich ändere, daß der Einfluß auf das gesuchte Zeitintervall kaum mehr in Rücksicht gebracht werden kann. — Zum Zwecke der Anfertigung von Tafeln auf experimentellem Wege wurde übrigens von Le Boulengé ein eigener Apparat in Anwendung gebracht, welcher gestattet, die während der einzelnen auf einander folgenden Secunden abfließenden Quecksilbermengen am Apparate exact zu bestimmen. Der Apparat (bezüglich dessen detaillirter Einrichtung auf das Original hingewiesen werden muß) besteht aus einem Regulator mit Secundenpendel (einer genauen Pendeluhr), wobei das Pendel die Bestimmung hat, auf ein sogen. Ankersystem so einzuwirken, daß es in jeder seiner äußersten Lagen einmal den Oeffnungs- und den Schließungs-Strom unterbricht, so daß also von Secunde zu Secunde die „Klepsydra“ in Thätigkeit gesetzt und die während jeder der auf einander folgenden Secunden ausfließende Quecksilbermenge bestimmt werden konnte. Ein mit dem Apparate verbundener Rheotom mit doppelten Tasten hatte die Bestimmung, die Ströme während eines jeden Pendelschlages den beiden Zweigleitungen zuzuführen, in welchen die Ankersysteme eingeschaltet waren. Dieser in Rede stehende Apparat läßt sich übrigens, da der Hauptbestandtheil bloß eine präcise Pendeluhr seyn muß, noch in mannichfacher Weise modificiren, um den angestrebten Zweck in sicherer Weise zu erreichen, weßhalb wir um so mehr das von Le Boulengé angegebene — etwas complicirte — System hier unterdrücken dürfen. Was die Aufstellung des Apparates bei den Schießversuchen selbst betrifft, so ist hierüber, nachdem wir das Wesentliche bereits im Vorhergehenden erwähnt haben, eine kurze Erläuterung ausreichend. Zu den Bestandtheilen der Ausrüstung gehören bekanntlich 1) der Apparat selbst mit den beiden hydro-elektrischn Batterien; 2) der sogen. Ausschalter; 3) eine geeignete Waage, welche noch etwas weniger als ½ Centigramm mit Genauigkeit im Gewichtsunterschiede anzugeben im Stande ist, da ein Fehler von ½ Centigramm einen Fehler in der zu messenden Zeit repräsentirt, welcher beiläufig l/12000 einer Secunde beträgt; 4) die geeigneten Gitterscheiben, nämlich die Stromunterbrecher für das Projectil selbst. — Ein Schema für die Anordnung der Hauptorgane finden wir zu diesem Zwecke in Fig. 32 dargestellt. Hierin bedeutet A den sogen. disjoncteur für den Oeffnungs-Elektromagneten a g und B den disjoncteur für den Schließungs-Elektromagneten h, s; ihre gegenseitige Verbindung ist dabei angedeutet. Der sogen. Oeffnungsstrom hat von einem Pole der hierfür angewendeten Batterie aus den Weg f, g, a, b, c, d, e, zum anderen Pole der Batterie zu machen und wird daher unterbrochen, wenn das Projectil durch die in der Nähe des Geschützes aufgestellte Schießscheibe b geht. Der sogen. Schließungsstrom nimmt von einem Pole einer zweiten Volta'schen Batterie aus den Weg r, s, h, i. . . ., k, l, und kehrt durch die Erdplatten m, n zum Ausschalter nach o, p, q zurück, um von hier aus zum anderen Pole der Batterie überzugehen; dieser Strom wird daher unterbrochen, wenn das Projectil durch die zweite Gitterscheibe k, l geht. Die während der Dauer der Bewegung des Geschosses zum Ausflusse gekommene Quecksilbermenge wird sogleich (mittelst einer bei C angedeuteten Waage) abgewogen und hierauf, nachdem dieses Quecksilberquantum mittelst eines Flanell Filters gereinigt worden ist, wieder in das Quecksilberreservoir A (Fig. 8) eingegossen. Bei dem Werfen von Bomben mußte die Anordnung, welche das Oeffnen des sogen. Schließungsstromes zum Zwecke hat, abgeändert werden. Die zweite Gitterscheibe nämlich, von welcher das Projectil am Ende der vorher angenommenen Schußweite einen der Drähte zu zerreißen hat, um den Strom des Elektromagnetes N (Fig. 8) zu unterbrechen, müßte für den vorliegenden Zweck bedeutende Dimensionen bekommen, und selbst hierbei würde das Treffen der Gitterscheibe und namentlich das Zerreißen eines der Drähte immer nur sehr unsicher erfolgen. Für diesen Zweck wendet Le Boulengé eine Art von Relais an [ähnlich der Anordnung, welche früher in diesem Journale (Bd. CXLVI S. 102, November 1857) zum Zünden von Minenöfen auf große Entfernungen mittelst der Volta'schen Batterie vorgeschlagen wurde, nur mit dem Unterschiede, daß in jenem Falle der Strom der sogen. Zündbatterie mittelst einer kleinen Relaiskette geschlossen wurde, während bei dem von Le Boulengé verfolgten Zwecke eine Stromunterbrechung einzutreten hat]. In einer kleinen Büchse (Fig. 33 und 34), die auf dem Boden am Fuße des Stabes angebracht ist, nach welchem man zielt, ist ein Elektromagnet A enthalten, der den Anker c, welcher letztere am Ende eines Hebels B sich befindet, anziehen kann, wenn durch seine Spirale ein schwacher Strom geht; in derselben Büchse ist dann ein Volta'sches Element enthalten, welches durch die Polardrähte a, b und d, e und die Spirale des Elektromagnetes A geschlossen wird, ehe das Schießen stattfindet. Die Liniendrähte des Elektromagnetes N (Fig. 28) führen zu dieser Büchse, und zwar ist das Ende des einen, nämlich f, mit dem Eisenkerne des Relais-Elektromagneten A direct in Contact gebracht, während das Ende des anderen, nämlich g, mit dem Lager des Hebels B in Contact steht. Der Kern des Elektromagnetes A läßt eine kleine Bewegung längs seiner Achse zu, um die gegenseitige Anziehung seiner vorderen Polfläche und des Eisenstückes c sicher reguliren zu können. Schlägt die Bombe in der Nähe des Apparates ein, so wird in Folge der Erschütterung des Bodens der Anker c abfallen und der sogen. Schließungsstrom des Elektromagnetes N (Fig. 28) unterbrochen. Bei Schießversuchen, welche Le Boulengé aufführt, functionirte dieser kleine Relais-Apparat sicher, wenn Bomben, deren Gewicht im Mittel 58,79 Kilogramme und die Ladung im Mittel 1,24 Kilogramme betrug, bei einer mittleren Schußweite von 1000 Metern in einem Umkreise von etwa 50 Meter Halbmesser einschlugen.Wir möchten glauben, daß für diesen Zweck ein derartiger Relais-Apparat, wie ihn Le Bonlengé angewendet hat, nicht nothwendig seyn dürfte. Den wenigen Erfahrungen zufolge, welche wir auf diesem Gebiete zu machen Gelegenheit hatten, möchten wir behaupten, daß die einfache Vorrichtung, welche früher in diesem Journale Bd. CLXXIX S. 49 (Januar 1866) für ähnliche Zwecke beschrieben wurde, ausreichen dürfte, um bei einer geringfügigen Abänderung den sogen. Schließungsstrom der Klepsydra auch bei dem in Rede stehenden Zwecke mit Sicherheit unterbrechen zu können.Der Ref. Wenn wir den eben in Kürze beschriebenen neuen chronographischen Apparat von Le Boulengé bezüglich seiner Anwendbarkeit genau betrachten, so müssen wir jedenfalls zugeben, daß die Genauigkeit der mittelst desselben erhaltenen Resultate zunehmen muß, je größer innerhalb gewisser Grenzen die Flugdauer des Geschosses ist. Für solche Fälle, die bekanntlich zu den wichtigsten gehören, kann, und zwar selbst bei einer Flugdauer von nur etwas mehr als 1 Secunde, der erste Chronograph von Le Boulengé aus nahe liegenden Gründen nicht mehr angewendet werden. Auch von den übrigen bekannten Systemen der Chronographen und Chronoskope dürfte Aehnliches behauptet werden, wenn auch bei den meisten der letzteren die Anordnung getroffen werden kaun, beliebig lange und äußerst kurze Zeitintervalle mittelst derselben messen zu können, da bei allen jenen Apparaten, welche zur Bewegung ihrer Hauptorgane präcise Uhrwerke erfordern, die Schwierigkeiten bedeutend groß seyn dürften, um dieselben so auszustatten, daß sie während einiger oder gar während 8 bis 12 Secunden u. m. einen und denselben Gang präcis beibehalten. Unter den Versuchsresultaten, welche Le Boulengé anführt, und die mittelst der Klepsydra erhalten wurden, kommen unter Anderem Flugzeiten von 2 bis zu mehr als 9 Secunden vor, bei welchen die Uebereinstimmung der Resultate für die mittleren Geschwindigkeiten als sehr befriedigend erscheint. Bei den Versuchen mit den Bomben betrugen die Flugzeiten gegen 15 Secunden, und selbst unter solchen unsicheren Umständen zeigten die vorliegenden Resultate nichts Anomales.