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sábado, 17 de noviembre de 2018

Armas automáticas: El principio de inercia

Armas automáticas: Acciones operadas por inercia


Modern Firearms



Los sistemas operados por inercia son históricamente interesantes porque aparecieron por primera vez en el curso inicial del desarrollo de armas de fuego automáticas; pero luego fueron olvidados rápidamente durante más de medio siglo, para reaparecer con gran éxito en las escopetas de caza durante los años setenta y ochenta.
Hoy en día, el "sistema impulsado por inercia" es una marca registrada de la famosa compañía italiana de fabricación de armas Benelli Armi, que recuperó la escopeta accionada por inercia del olvido en 1967. Sin embargo, como muchas de las patentes propiedad de Benelli han expirado, muchas otras compañías, especialmente en Italia y Turquía, ahora producen escopetas con sistemas similares.

Echemos un vistazo más de cerca al sistema y sus orígenes.
La inercia es una propiedad fundamental de cada cuerpo que tiene masa. Por definición física, la inercia es "una propiedad de la materia, por la cual continúa en su estado existente de reposo o movimiento uniforme en línea recta, a menos que ese estado sea cambiado por una fuerza externa". En términos simples, es una propiedad que resiste cualquier cambio, ya sea de su posición estática, o movimiento lineal no acelerado en el espacio. Cuando disparas un arma, es la inercia de tu cuerpo la que imposibilita tu movimiento hacia atrás instantáneo bajo el retroceso. La tendencia de las armas a retroceder al dispararse fue notada por los diseñadores de armas desde el principio, y la patente más temprana relacionada con armas del famoso diseñador de armas británico Hiram Maxim se basó en el movimiento de retroceso del arma y la inercia del cuerpo del tirador para operar su conversión semiautomática del rifle de acción con palanca Winchester.

La primera pistola accionada por inercia en el sentido moderno fue inventada en Suecia por Carl Sjogren alrededor del año 1900. Solicitó y recibió varias patentes para su diseño en Suecia y en el extranjero, describiendo una pistola larga que puede ciclar automáticamente usando un peso separado o pesos que "a causa de su inercia no participan del retroceso del arma, pero, en relación con este último, por así decirlo, avanzar". Este movimiento hacia delante relativo se usa luego para comprimir un resorte operativo pesado que, una vez que su energía almacenada es suficiente para vencer la inercia del peso, lo empuja hacia atrás con relación a la pistola, desbloqueando y abriendo la recámara, extrayendo y expulsando un caparazón vacío y comprimiendo un resorte de retorno. Sjogren luego diseñó un rifle militar y una escopeta de caza basada en sus patentes. Su rifle semiautomático fue probado por varios ejércitos europeos, pero fue rechazado en todas partes. Sin embargo, su escopeta fue producida entre 1907 y 1909 en Suecia y Dinamarca.


Patente Sjogren para su rifle operado por inercia

Comenzando aproximadamente en 1908, la compañía alemana Mauser también hizo una incursión en diseños operados por inercia. Su rifle semiautomático modelo 1915, sin embargo, no era una verdadera arma "operada por inercia" en el sentido moderno. Esto fue porque la inercia del lado separado se usó solo para desbloquear la acción, y el ciclo de acción se realizó bajo la presión residual en la cámara. Este fusil era demasiado complicado y no muy confiable, pero sin embargo, observó algunas acciones militares durante la Gran Guerra, principalmente en manos de aviadores alemanes (antes del advenimiento de las ametralladoras de los aviones).


Patente de inercia desbloqueada de Mauser


Después de la Gran Guerra, la mayoría de los diseñadores se concentraron en sistemas de operación más predecibles e investigados, por lo que los sistemas operados por inercia rápidamente se volvieron obsoletos.
Ahora avanzamos hacia 1966. Ese año, alguien llamado Bruno Civolani, un ingeniero italiano que trabaja para Benelli Armi, solicitó una patente que describía una versión mejorada del sistema operado por inercia. En lugar de un "peso" separado, Civolani usó la masa del propio portador del cerrojo como un peso de operación, y colocó un poderoso muelle de operación dentro del cuerpo del portador, entre su cavidad y la cabeza del perno giratorio. Esto permitió un sistema compacto, simple y duradero, que no requirió un cañón móvil o un puerto de gas (o puertos). Por lo tanto, era notablemente más simple en producción y mantenimiento que otros sistemas de escopetas semiautomáticos existentes. En 1968, Benelli produjo su primera escopeta "impulsada por inercia", y para finales de la década de 1980 este sistema se había vuelto muy famoso y exitoso. Hoy Benelli produce lo que podría describirse como una segunda generación de su sistema "Inertia driven", que denominan "Inline Inertia-driven". Este sistema utiliza el mismo concepto básico pero con un mantenimiento aún más simplificado y un mayor rango de modulaciones. Además, debido a que las patentes de Benelli han caducado, hoy en día muchas compañías producen sus propias versiones de diseños operados por inercia. Hasta hace muy poco, sin embargo, ninguno de estos se hizo para cualquier munición de calibre de rifle.



Una de las primeras patentes de Civolani que sirvió de base para las escopetas Benelli accionadas por inercia


La patente posterior de Civolani que describe la acción típica de la escopeta accionada por inercia moderna

Esto plantea la pregunta: ¿por qué nadie, incluida la propia Benelli, fabricó un exitoso rifle accionado por inercia en los últimos 50 años? Dado que no tenemos la respuesta correcta de Benelli, solo podemos especular. La razón principal puede ser que los típicos cartuchos de rifle de potencia media (es decir, 308 Win) producen menos impulso de retroceso que los cartuchos de escopeta. Probablemente aún más importante, este impulso se extiende en un período de tiempo más corto. La velocidad de la boca para la mayoría de los cartuchos de rifle es aproximadamente el doble que la de los cartuchos de escopeta. Una mayor aceleración del retroceso del rifle daría como resultado una mayor aceleración de la masa de inercia operativa, que a su vez requeriría un resorte operativo más potente, lo que daría como resultado una acción de apertura más rápida y violenta del grupo de pernos. El único rifle de producción que posee una acción de inercia hoy es el nuevo XADO Snipex "Cazador de rinocerontes" de Ucrania, un monstruo de disparo único de .50BMG que combina un cañón de retroceso (como una medida para reducir el pico de retroceso del fieltro) y una inercia grupo de tornillos para desbloquear la acción y extraer y expulsar la carcasa disparada. Debe tenerse en cuenta que este rifle no es realmente un semiautomático, ya que no tiene una revista. Un cartucho nuevo debe cargarse a mano en el cilindro y luego el cerrojo debe cerrarse y bloquearse manualmente. Este rifle está programado para producción en Ucrania en la primavera de 2017, y aún está por verse si estará a la altura de las expectativas de sus diseñadores.



En resumen, el sistema operado por Inercia ha demostrado ser una acción simple, confiable y robusta para la caza moderna y escopetas deportivas. Para las armas tácticas y militares es menos que ideal, ya que se basa en un buen agarre y el retroceso de la pistola contra el hombro de los tiradores. Las situaciones de combate pueden o no proporcionar las posiciones necesarias para un funcionamiento confiable de la pistola (es decir, el sistema operado por inercia no podría circular si la pistola descansa contra una superficie sólida e inamovible y, por lo tanto, no puede retroceder). Es por eso que Benelli fabricó la escopeta M4 accionada por gas para las fuerzas armadas de los EE. UU. En lugar de usar una de sus pistolas accionadas por inercia como la M1 o la M3. La operación de inercia tampoco es totalmente adecuada para rifles debido a la naturaleza más rápida y violenta del retroceso del rifle. Sin embargo, dentro de las limitaciones especificadas, este sistema funciona extremadamente bien, y dos de sus ventajas más populares son procedimientos de mantenimiento y limpieza simplificados, que requieren menos tiempo, en comparación con las escopetas operadas a gas.

miércoles, 3 de octubre de 2018

Retroceso como pecado: Armas de fuego con acción balanceada

Acción equilibrada en armas de fuego automáticas. Una visión general


Modern Firearms



La acción equilibrada en armas de fuego automáticas se remonta a la era anterior a la Primera Guerra Mundial, a varios intentos de crear armas de bajo retroceso. En estos intentos, los diseñadores intentaron compensar el impulso de retroceso de las piezas recíprocas del mecanismo de la pistola al proporcionar un peso contra retroceso, mecánicamente vinculado al grupo de retroceso. La idea general aquí es neutralizar el impulso de retroceso adicional, generado por el grupo de pernos pesados, golpeando hacia adelante y hacia atrás en el receptor durante cada ciclo de disparo. Este sistema podría disminuir el retroceso del fieltro y neutralizar las vibraciones adicionales y el efecto de desequilibrio de las partes móviles, mejorando así la precisión y controlabilidad del fuego automático (ráfaga) a costa de una mayor complejidad del arma.

Una de las patentes más antiguas, descubierta por el autor actual, data de 1908. Diseñada en el Reino Unido por alguien Ludwig Mertens y registrada en los EE. UU. como la patente estadounidense número 891.778, la invención se titula "Arma de fuego sin retroceso". En una de sus realizaciones, la invención de Mertens se describe como una ametralladora alimentada por correa que tiene un cañón y un perno movibles en direcciones opuestas dentro de una sola carcasa. El movimiento del barril y el perno se sincroniza mediante un sistema de cremallera y piñón.


Patente temprana para la ametralladora de acción equilibrada por Ludwig Mertens


En 1966, el diseñador de armas suizo Edwin Rohr, que trabajaba para Hammerli AG, solicitó una patente que cubría varios métodos para reducir el retroceso y el arma de fuego con cañón autocargado, especialmente las pistolas de tiro. En su patente, Rohr describe una pistola de tiro simple de pequeño calibre, accionada por retroceso, que puede equiparse con contrapeso de peso que cicla en dirección opuesta al movimiento de deslizamiento. El funcionamiento del contrapeso fue asegurado por gases de pólvora, conducidos desde el orificio a través de canales especiales, o mediante un sistema de piñón y cremallera. No se sabe si Hammerly alguna vez produjo una pistola objetivo para la patente de Rohr.

Patente de pistola de cañón de ánima ajustada de pequeño calibre con acción equilibrada (una de las versiones propuestas) por Hammerli

En la Unión Soviética, a mediados de la década de 1960 surgió la "acción equilibrada" de intentos similares de disminuir el retroceso de las armas de fuego rápido, en las cuales el movimiento hacia atrás y hacia adelante de las partes de acción (como el grupo de cerrojo) creó fuerzas adicionales que tienden a perturbar objetivo correcto del arma. Esto es especialmente cierto si el grupo de pernos golpea al receptor estacionario al final de su carrera de retroceso. Un ejemplo clásico de pistola que se conoce por las altas velocidades de impacto de sus partes móviles es Kalashnikov AK y sus descendientes. La masa del grupo de pernos en movimiento de un rifle AKM es de aproximadamente 500 gramos, y en condiciones normales golpea la parte posterior del receptor con una velocidad de 3.5-4 m / s. Esto crea un impulso de retroceso adicional de aproximadamente 2 kg * m / s, que agrega otro 20% al impulso de retroceso global (generado por la bala y los gases en polvo). Este extenso impulso de las partes móviles es una característica intencional, que aumenta en gran medida la fiabilidad general de la pistola, pero en este caso la fiabilidad tiene un precio de mayor dispersión durante el disparo rápido o automático.

Durante los primeros años de la década de 1970, los diseñadores de armas soviéticos desarrollaron varios rifles de asalto de "acción equilibrada" utilizando la nueva munición 5.45 × 39. Entre estos, hubo diseños de Izhevsk como AL-4M y de Kovrov como SA-006. Este último, diseñado por Konstantionov, se convirtió en el principal rival del nuevo rifle Kalashnikov de 5.45 mm en las pruebas del ejército soviético de 1974. De hecho, el SA-006 superó ligeramente al futuro AK-74 en términos de probabilidad de golpe, sobre todo cuando dispara desde sin soporte y posiciones de mano o en movimiento. También funcionó adecuadamente bien en términos de confiabilidad y durabilidad. Sin embargo, el ejército soviético adoptó el diseño de Kalashnikov, que era más simple, más robusto, más barato y ya era familiar para la industria y las tropas.



Rifle de asalto balanceado Konstantinov SA-006 parcialmente desarmado, ca.1970

Rifle de asalto experimental de acción equilibrada AL-7 de IZHMASH con tapas retiradas, ca.1974

Parece que AK-74 fue considerada como una medida provisional, ya que a finales de los años setenta varios programas de I + D estaban en marcha para lograr una marcada superioridad de la efectividad individual de los disparos de rifle de asalto sobre los diseños existentes, como AK-74 y M16A1. Estos programas de I + D, entre otros enfoques, persiguen ampliamente el principio de "acción equilibrada". Como resultado de estos programas, el ejército soviético celebró los famosos juicios de "Abakán" que incluían varios rifles de acción equilibrada. Sin embargo, esta prueba ha sido ganada por un sistema que presenta un enfoque diferente y más efectivo, el rifle Nikonov AN-94. A pesar del fracaso aparente durante los ensayos de "Abakán", dos centros principales de desarrollo y fabricación de armas pequeñas (IZHMASH y KMZ) continuaron su trabajo en sistemas de acción equilibrados.


AK-107 es el mejor ejemplo de arma de contrabalanceo que elimina el culatazo

Durante la década de 1990, los diseñadores rusos de IZHMASH y KMZ intentaron desarrollar ametralladoras de 9x19 mm con varias versiones de acción equilibrada, pero ninguna superó la etapa de prototipo debido a la complejidad inherente y las tasas de fuego excesivas (1000 tiros /min o más).

Metralleta experimental "Klin-2" PP-27 de IZHMASH. Presentaba una acción balanceada al estilo de Martens con un cañón móvil, sincronizado con el cerrojo

A pesar de la adopción formal, la AN-94 resultó ser una falla práctica, con relativamente pocos hechos y emitidos para el ejército ruso a principios de la década de 2000 antes de que la producción se detuviera en 2008 por una variedad de razones. Mientras tanto, los fusiles de acción equilibrados Izhmash evolucionaron en 5.45 mm AK-107 y 5.56 mm AK-108, y KMZ continuó perfeccionando su AEK-971 en 5.45 mm y AEK-973 en 7.62 × 39. A principios de la década de 2000, KMZ entregó desconocidos, pero relativamente pocos fusiles AEK-971 a las tropas Spetsnaz del Ministerio de Asuntos Internos de Rusia (MVD) y, al parecer, esas unidades de élite apreciaron más a AEK-971 que a AN-94 o AK-74M. Como resultado, KMZ continuó el desarrollo de la línea AEK hasta 2006, y después de 2006 este desarrollo se transfirió a otra fábrica en la ciudad de Kovrov, conocida como ZiD ("planta Degtyarov"). El sucesor del AEK-971, inicialmente conocido como AEK-971M y más tarde como A545 (nombre oficial 6P67) se inscribió en recientes juicios del ejército ruso con el nombre en código "Ratnik", para competir contra el diseño Kalashnikov severamente actualizado pero aún "desequilibrado", conocido como AK -12. En 2018 ambos sistemas fueron recomendados para su adopción por el ejército ruso, con rifles de acción equilibrada mucho más complicados y caros destinados a las Fuerzas Especiales y rifles clásicos aprobados para cuestiones generales. Debe señalarse que durante los ensayos "Ratnik" la eficacia general de las armas de acción equilibrada fue solo un 10% mayor (en términos del número de blancos comprometidos con éxito), en comparación con las armas clásicas, y solo a distancias más cortas que 300 metros. En rangos más largos, el sistema clásico demostró ser más efectivo que el sistema de acción balanceado, por el mismo margen del 10%.

Desde el año 2018, la empresa Kalashnikov produce un rifle deportivo único de acción equilibrada, destinado a disparos IPSC de primer nivel, el Kalashnikov SR1 (anteriormente conocido como Saiga 107).