Balística terminal
Balística terminal (también conocida como balística de heridas) es un subcampo de la balística relacionado con el comportamiento y los efectos de un proyectil cuando golpea y transfiere su energía a Un objetivo.
El diseño de la bala (así como la velocidad del impacto) determina en gran medida la efectividad de la penetración.
Generales
El concepto de balística terminal se puede aplicar a cualquier proyectil que golpee un objetivo. Gran parte del tema se refiere específicamente a los efectos del fuego de armas pequeñas que golpean objetivos vivos y la capacidad de un proyectil para incapacitar o eliminar un objetivo.
Los factores comunes incluyen el peso, la composición, la velocidad y la forma de la bala.
Proyectiles de armas de fuego
Clases de balas
Hay tres clases básicas de balas:
- Los diseñados para máxima precisión a distintos rangos
- Los diseñados para maximizar el daño a un objetivo (penetrando lo más profundamente posible)
- Los diseñados para evitar la sobre-penetración de un blanco. Esto se hace por deformación (para controlar la profundidad a la que penetra la bala) que, como subproducto, causa más daño dentro de la herida. Esta clase puede limitar la penetración al expandirse o fragmentar.
Tiro al blanco
Para el tiro al blanco de corto alcance, normalmente en rangos de hasta 50 metros o 55 yardas, con munición de baja potencia como un rifle largo.22, la aerodinámica es relativamente poco importante y las velocidades son bajas en comparación con las velocidades alcanzadas por tiro completo. munición motorizada.
Mientras el peso de una bala esté equilibrado, no se moverá; por lo tanto, su forma no es importante a efectos de su aerodinámica. Para disparar a blancos de papel, se prefieren las balas que perforan un agujero perfecto a través del blanco, llamados wadcutters. Tienen un frente muy plano, a menudo con un borde relativamente afilado a lo largo del perímetro, que perfora un agujero igual o casi igual a su diámetro, lo que permite marcar el objetivo sin ambigüedades. Dado que cortar el borde de un anillo objetivo dará como resultado una puntuación más alta, es deseable una precisión de fracciones de pulgada.
Las pistolas alimentadas por cargador tienden a no alimentar wadcutters de manera confiable debido a su forma angular. Para abordar esto, a menudo se usa el semi-wadcutter. El semi-wadcutter consta de una sección cónica que llega a una punta plana más pequeña y un hombro delgado y afilado en la base del cono. La punta plana perfora un agujero y el hombro lo abre limpiamente. Para los objetivos de acero, la preocupación es proporcionar suficiente fuerza para derribar el objetivo y minimizar el daño al objetivo. Una bala de plomo blando, una bala de punta hueca encamisada o una bala de punta blanda se aplanarán al impactar (si la velocidad del impacto es suficiente para deformarla), extendiendo el impacto sobre un área más grande del objetivo, lo que permite una mayor penetración total. aplicar la fuerza sin dañar el objetivo de acero.
También hay balas especializadas diseñadas para su uso en tiro al blanco de precisión de largo alcance con rifles de alta potencia. Los diseños varían un poco de un fabricante a otro. La investigación realizada en la década de 1950 por la Fuerza Aérea de los EE. UU. descubrió que las balas son más estables en vuelo para distancias más largas y más resistentes a los vientos cruzados si el centro de gravedad está sesgado hacia la parte trasera del centro de presión. La bala MatchKing es un diseño de fósforo de punta abierta con una pequeña abertura en la cubierta en la punta de la bala y un espacio de aire hueco debajo de la punta de la bala, mientras que las balas convencionales anteriores tenían un núcleo de plomo que llegaba hasta el punto.
El ejército de los EE. UU. ahora entrega municiones a los francotiradores que usan balas de este tipo. En 7,62 × 51 mm OTAN, se emiten municiones M852 Match y M118LR, las cuales usan balas Sierra MatchKing; en la OTAN de 5,56 × 45 mm, los francotiradores de la Marina de los EE. UU. y la Marina de los EE. UU. que usan rifles de tipo M16 precisos reciben el cartucho Mk 262 Mod 0 desarrollado conjuntamente por Black Hills Ammunition y Crane Naval Surface Warfare Center.
Para tiro al blanco de precisión de ultra largo alcance con rifles de alta potencia y francotiradores militares, hay disponibles balas de muy bajo arrastre (VLD) de diseño radical que generalmente se producen a partir de varillas de aleaciones monometálicas en tornos CNC. La fuerza impulsora detrás de estos proyectiles es el deseo de mejorar el rango efectivo máximo práctico más allá de los estándares normales. Para lograr esto, las balas deben ser muy largas y, a menudo, se deben exceder las longitudes totales normales de los cartuchos. Las tasas de torsión de estriado comunes también deben ajustarse a menudo para estabilizar proyectiles muy largos. Estos cartuchos comercialmente inexistentes se denominan 'wildcats'. El uso de un cartucho de largo alcance (ultra) basado en un gato montés exige el uso de un rifle personalizado o personalizado con una cámara cortada apropiadamente y un orificio de giro rápido.
Máxima penetración
Para usar contra objetivos blindados o animales de caza grandes y resistentes, la penetración es la consideración más importante. Enfocar la mayor cantidad de energía cinética y masa del proyectil en el área más pequeña posible del objetivo proporciona la mayor penetración. Las balas para máxima penetración están diseñadas para resistir la deformación en el impacto y, por lo general, están hechas de plomo cubierto con una cubierta de cobre, latón o acero dulce (algunas incluso son de aleación sólida de cobre o bronce). La camisa cubre completamente la parte delantera de la bala, aunque a menudo la parte trasera queda con el plomo expuesto (esta es una consideración de fabricación: la camisa se forma primero y el plomo se estampa desde la parte trasera).
Para penetrar sustancias significativamente más duras que el plomo revestido, el núcleo de plomo se complementa o reemplaza con un material más duro, como el acero endurecido. La munición militar para armas pequeñas perforantes está hecha de un núcleo de acero revestido de cobre; el acero resiste la deformación mejor que el núcleo de plomo blando habitual, lo que conduce a una mayor penetración. La bala actual SS109 (M855) de 5,56 mm de la OTAN utiliza un núcleo de plomo con punta de acero para mejorar la penetración, la punta de acero brinda resistencia a la deformación para perforar armaduras y el núcleo de plomo más pesado (25 % más pesado que la bala anterior, la M193) proporciona mayor densidad seccional para una mejor penetración en objetivos blandos. Para calibres más grandes y de mayor velocidad, como los cañones de los tanques, la dureza es de importancia secundaria a la densidad, y normalmente son proyectiles de subcalibre hechos de carburo de tungsteno, aleación dura de tungsteno o uranio empobrecido disparados en una aleación ligera de aluminio o magnesio (o fibra de carbono en algunos casos) sabot.
Muchos cañones de tanque modernos son de ánima lisa, no estriados porque los giros de estriado prácticos solo pueden estabilizar proyectiles, como un casquete balístico con capuchón perforante de blindaje (APCBC), con una relación de longitud a diámetro de hasta aproximadamente 5:1 y también porque el estriado agrega fricción, reduciendo la velocidad y, por lo tanto, la fuerza total que es posible lograr. Para obtener la fuerza máxima en el área más pequeña, los proyectiles antitanque modernos tienen relaciones de aspecto de 10:1 o más. Dado que estos no se pueden estabilizar con estrías, se construyen como grandes dardos, con aletas que proporcionan la fuerza estabilizadora en lugar de estrías. Estos proyectiles de subcalibre, denominados zuecos de descarte estabilizados con aletas perforantes de blindaje (APFSDS, por sus siglas en inglés), se mantienen en su lugar en el orificio mediante zuecos. El sabot es un material liviano que transfiere la presión de la carga al penetrador y luego se descarta cuando la bala sale del cañón.
Penetración controlada
La última categoría de balas es la destinada a controlar la penetración para no dañar nada detrás del objetivo. Dichas balas se utilizan principalmente para la caza y el uso antipersonal civil; por lo general, no los utilizan los militares, ya que el uso de balas expansivas en conflictos internacionales está prohibido por la Convención de La Haya y porque estas balas tienen menos posibilidades de penetrar los chalecos antibalas modernos. Estas balas están diseñadas para aumentar su área de superficie al impactar, creando así una mayor resistencia y limitando el viaje a través del objetivo. Un efecto secundario deseable es que la bala expandida hace un agujero más grande, lo que aumenta el daño tisular y acelera la incapacitación.
Si bien una bala que penetra de un lado a otro tiende a causar un sangrado más profuso, lo que permite que un animal de caza sea arrastrado con sangre más fácilmente, en algunas aplicaciones, es más deseable evitar la salida desde la parte trasera del objetivo. Una bala perforante puede continuar (probablemente no coaxial a la trayectoria original debido a la desviación del objetivo) y podría causar daños o lesiones no deseados.
Punto plano
La bala de máxima disrupción más sencilla es la que tiene una punta ancha y plana. Esto aumenta el área de superficie efectiva, ya que las balas redondeadas pueden permitir que los tejidos "fluyan" alrededor de los bordes. Los puntos planos también aumentan la resistencia durante el vuelo, lo que disminuye la profundidad a la que penetra la bala. Las balas de punta plana, con frentes de hasta el 90% del diámetro total de la bala, generalmente están diseñadas para usarse contra juegos grandes o peligrosos. A menudo están hechos de aleaciones inusualmente duras, son más largos y pesados de lo normal para su calibre e incluso incluyen materiales exóticos como el tungsteno para aumentar su densidad seccional.
Estas balas están diseñadas para penetrar profundamente a través de los músculos y los huesos y causar un canal de herida de casi todo el diámetro de la bala. Estas balas están diseñadas para penetrar lo suficientemente profundo como para alcanzar los órganos vitales desde cualquier ángulo de disparo y a una distancia lo suficientemente amplia. Una de las aplicaciones de caza de la bala de punta plana es la caza mayor, como la caza de osos con una pistola de calibre.44 Magnum o mayor. Más común que la caza es su uso en un "arma de oso" defensiva. llevado por los amantes de la naturaleza. La desventaja de las balas de punta plana es la reducción del rendimiento aerodinámico; el punto plano induce mucha resistencia, lo que lleva a velocidades significativamente reducidas a larga distancia.
Expansión
Más eficaces en objetivos más ligeros son las balas expansivas, las balas de punta hueca y las balas de punta blanda. Estos están diseñados para usar la presión hidráulica del tejido muscular para expandir la bala. La punta hueca se despega en varias piezas conectadas (a veces denominadas pétalos debido a su apariencia), lo que hace que la bala cree un área más grande de daño permanente. La punta hueca se llena de tejido corporal y fluidos al impactar, luego se expande a medida que la bala continúa empujando materia hacia ella. Este proceso se denomina informalmente multiplicación de hongos, ya que el resultado ideal es una forma que se asemeja a un hongo: una base cilíndrica, rematada con una superficie ancha donde la punta de la bala se ha despegado para exponer más área mientras viaja a través de un cuerpo. A los efectos de la eficiencia aerodinámica, debido a que la punta hueca no crea resistencia, la punta de la punta hueca a menudo se inclinará con una "nariz" puntiaguda de polímero. que también puede ayudar en la expansión al funcionar como un pistón en el momento del impacto que empuja la punta hueca para abrirla. Una punta hueca recubierta de cobre cargada en un.44 Magnum, por ejemplo, con un peso original de 240 granos (15,55 g) y un diámetro de 0,43 pulgadas (11 mm) podría multiplicarse con el impacto para formar un círculo irregular con un diámetro de 18 mm (0,70 pulgadas) y un peso final de 15,48 g (239 granos). Este es un rendimiento excelente; se retiene casi todo el peso y la superficie frontal aumenta en un 63%. La penetración de la punta hueca sería menos de la mitad de la de una bala similar que no se expande, y la herida o cavidad permanente resultante sería mucho más ancha.
Puede parecer que si el objetivo de una ronda de máxima interrupción es expandirse a un diámetro mayor, tendría más sentido comenzar con el diámetro deseado en lugar de confiar en los resultados algo inconsistentes de la expansión en el impacto. Si bien esto tiene su mérito (hay muchos seguidores del.45 ACP, en comparación con el.40 S&W y el 0.355 de 9 × 19 mm de diámetro, solo por esta razón), también hay desventajas significativas. Una bala de mayor diámetro tendrá una resistencia significativamente mayor que una bala de menor diámetro de la misma masa, lo que significa que el rendimiento de largo alcance se verá significativamente degradado. Una bala de mayor diámetro también significa que se requiere más espacio para almacenar la munición, lo que significa armas más voluminosas o capacidades de cargador más pequeñas. La compensación común al comparar pistolas.45 ACP,.40 S&W y 9 × 19 mm es una capacidad de 7 a 14 rondas en el.45 ACP frente a una capacidad de 10 a 16 rondas en el.40 S&W frente a una capacidad de 13 a 19 rondas en el 9 × 19 mm. Aunque varias pistolas calibre.45 están disponibles con cargadores de alta capacidad (Para Ordnance fue una de las primeras a fines de la década de 1980), muchas personas encuentran que la empuñadura ancha requerida es incómoda y difícil de usar. Especialmente en lo que respecta al requisito militar de una ronda que no se expande, existe un feroz debate sobre si es mejor tener menos balas más grandes para mejorar los efectos terminales, o más balas más pequeñas para un mayor número de objetivos potenciales.
Fragmentación
Esta clase de proyectil está diseñado para romperse al impactar mientras tiene una construcción más parecida a la de una bala en expansión. Las balas de fragmentación generalmente se construyen como los proyectiles de punta hueca descritos anteriormente, pero con cavidades más profundas y más grandes. También pueden tener cubiertas de cobre más delgadas para reducir su integridad general. Estas balas generalmente se disparan a altas velocidades para maximizar su fragmentación al impactar. En contraste con una punta hueca que intenta permanecer en una pieza grande reteniendo el mayor peso posible mientras presenta la mayor área de superficie al objetivo, una bala fragmentada está destinada a romperse en muchos pedazos pequeños casi instantáneamente.
Esto significa que toda la energía cinética de la bala se transfiere al objetivo en un período de tiempo muy corto. La aplicación más común de esta bala es disparar a los bichos, como los perritos de las praderas. El efecto de estas balas es bastante dramático, lo que a menudo hace que el animal explote en pedazos al impactar. Sin embargo, en juegos más grandes, la fragmentación de municiones proporciona una penetración inadecuada de los órganos vitales para garantizar una muerte limpia; en cambio, una "herida por salpicadura" puede resultar. Esto también limita el uso práctico de estos proyectiles a los proyectiles supersónicos (rifle), que tienen una energía cinética lo suficientemente alta como para asegurar un impacto letal. Las dos ventajas principales de esta munición son que es muy humana, ya que un impacto en casi cualquier lugar en la mayoría de las alimañas pequeñas asegurará una muerte instantánea, y que los fragmentos de bala de masa relativamente baja presentan un riesgo muy bajo de rebote o de penetración de objetivos secundarios no deseados.. Las balas fragmentadas no deben confundirse con las balas frangibles (ver más abajo).
También se utilizan balas similares a las balas de punta hueca o balas de punta blanda cuyos núcleos y/o cubiertas se debilitan deliberadamente para causar deformación o fragmentación al impactar. El cartucho de rifle de asalto M74 de 5,45 × 39 mm del Pacto de Varsovia ejemplifica una tendencia que se está volviendo común en la era de los cartuchos militares de pequeño calibre y alta velocidad. El 5,45 × 39 mm utiliza una bala con camisa de acero con un núcleo de dos partes, la parte trasera es de plomo y la delantera de acero con una bolsa de aire en la parte delantera. Tras el impacto, la punta sin soporte se deforma, doblando la punta de la bala en una ligera "L" forma. Esto hace que la bala caiga en el tejido, aumentando así su área de superficie frontal efectiva al viajar hacia los lados la mayoría de las veces.
Esto no viola la Convención de La Haya, ya que menciona específicamente las balas que se expanden o aplanan en el cuerpo. El SS109 de la OTAN también tiende a doblarse en la unión de acero y plomo, pero con su cubierta más débil, se fragmenta en muchas docenas de piezas. También se sabe que las bolas de 7,62 mm de la OTAN fabricadas por algunos países, como Alemania y Suecia, se fragmentan debido a la construcción de la cubierta.
Frangible
La última categoría de balas expansivas son las balas frangibles. Estos están diseñados para romperse con el impacto, lo que da como resultado un gran aumento en el área de superficie. Las más comunes de estas balas están hechas de perdigones de plomo de pequeño diámetro, colocadas en una capa delgada de cobre y mantenidas en su lugar con un epoxi o un agente aglutinante similar. En el impacto, el epoxi se rompe y la cubierta de cobre se abre, las bolas de plomo individuales luego se extienden en un patrón amplio y, debido a su baja relación masa-área de superficie, se detienen muy rápidamente. Balas similares están hechas de metales sinterizados, que se convierten en polvo al impactar. Estas balas generalmente están restringidas a cartuchos de pistola y cartuchos de rifle destinados a usarse a distancias muy cortas, ya que los núcleos no homogéneos tienden a causar imprecisiones que, si bien son aceptables a distancias cortas, no lo son para las distancias largas a las que se usan algunos rifles.
Con mucho, el uso más común de munición frangible es para el entrenamiento disparando objetivos de acero a distancias cortas, mientras que uno puede correr el riesgo de resultar herido por fragmentos de balas de plomo sólido estándar a distancias cortas cuando se dispara acero, la pólvora que es frangible. las balas se desintegran en el momento del impacto plantea un riesgo muy bajo para el tirador. Esto se vuelve irrelevante cuando se dispara a distancias más largas porque es poco probable que los fragmentos creados por el impacto de cualquier tipo de bala en un objetivo de acero viajen más de 50-100 yardas, en estos casos de larga distancia es más valioso usar balas que volar de forma idéntica a las que se utilizarán en situaciones reales que mitigar los posibles riesgos de fragmentos de bala y rebotes, por lo que normalmente no se utilizan balas frangibles. Un uso interesante de los cartuchos de metal sinterizado es en escopetas en situaciones de rescate de rehenes; la ronda de metal sinterizado se utiliza en el rango de contacto cercano para disparar el mecanismo de bloqueo al aire libre. El polvo de metal resultante se dispersará inmediatamente después de romper la cerradura de la puerta y causará poco o ningún daño a los ocupantes de la habitación. Los agentes de seguridad armados también utilizan rondas frangibles en los aviones. La preocupación no es la despresurización (un agujero de bala no despresurizará un avión), sino la penetración excesiva y el daño a las líneas eléctricas o hidráulicas vitales, o la lesión de un transeúnte inocente por una bala que atraviesa completamente el cuerpo del objetivo. de detenerse en el cuerpo.
Gran calibre
La finalidad de disparar un proyectil de gran calibre no siempre es la misma. Por ejemplo, uno podría necesitar crear desorganización dentro de las tropas enemigas, causar bajas dentro de las tropas enemigas, eliminar el funcionamiento de un tanque enemigo o destruir un búnker enemigo. Por supuesto, diferentes propósitos requieren diferentes diseños de proyectiles.
Muchos proyectiles de gran calibre están cargados con un alto explosivo que, cuando es detonado, rompe la cubierta del proyectil, produciendo miles de fragmentos de alta velocidad y una sobrepresión de explosión que aumenta bruscamente. Más raramente, otros se utilizan para liberar agentes químicos o biológicos, ya sea en el momento del impacto o sobre el área objetivo; diseñar un fusible apropiado es una tarea difícil que se encuentra fuera del ámbito de la balística terminal.
Otros proyectiles de gran calibre utilizan bombetas (submuniciones), que son lanzadas por el proyectil portador a una altura o tiempo requerido por encima de su objetivo. Para la munición de artillería de EE. UU., estos proyectiles se denominan munición convencional mejorada de doble propósito (DPICM), un proyectil M864 DPICM de 155 mm, por ejemplo, contiene un total de 72 minibombas de fragmentación de carga hueca. El uso de múltiples bombetas sobre un solo proyectil HE permite producir un campo de fragmentación más denso y menos derrochador. Si una minibomba golpea un vehículo blindado, también existe la posibilidad de que la carga moldeada (si se usa) penetre y deshabilite el vehículo. Un factor negativo en su uso es que las minibombas que no funcionen continúan esparciendo el campo de batalla en un estado altamente sensible y letal, causando bajas mucho después del cese del conflicto. Las convenciones internacionales tienden a prohibir o restringir el uso de este tipo de proyectiles.
Algunos proyectiles antiblindaje utilizan lo que se conoce como carga de forma para derrotar a su objetivo. Las cargas con forma se han utilizado desde que se descubrió que un bloque de explosivos de gran potencia con letras grabadas creaba impresiones perfectas de esas letras cuando se detonaba contra una pieza de metal. Una carga con forma es una carga explosiva con una cavidad hueca revestida en un extremo y un detonador en el otro. Funcionan mediante la detonación de un alto explosivo que colapsa el revestimiento (a menudo de cobre) sobre sí mismo. Algunos de los revestimientos colapsados pasan a formar un chorro de material que se estira constantemente y viaja a una velocidad hipersónica. Cuando se detona en el enfrentamiento correcto con el blindaje, el chorro se abre paso violentamente a través del blindaje del objetivo.
Contrariamente a la creencia popular, el chorro de una carga con forma revestida de cobre no se funde, aunque se calienta a unos 500 °C. Este concepto erróneo se debe al comportamiento fluido del metal, que es causado por las presiones masivas producidas durante la detonación del explosivo que hacen que el metal fluya plásticamente. Cuando se usa en la función antitanque, un proyectil que usa una ojiva de carga moldeada se conoce con el acrónimo HEAT (antitanque de alto poder explosivo).
Las cargas con forma se pueden defender mediante el uso de armaduras reactivas explosivas (ERA) o conjuntos complejos de armaduras compuestas. ERA utiliza un alto explosivo intercalado entre dos placas (normalmente) metálicas relativamente delgadas. El explosivo es detonado cuando es golpeado por el chorro de la carga con forma, el sándwich explosivo detonante separa las dos placas, lo que reduce la penetración de los chorros al interferir con él y romperlo. Una desventaja de usar ERA es que cada placa puede proteger contra un solo golpe y la explosión resultante puede ser extremadamente peligrosa para el personal cercano y las estructuras con blindaje ligero.
Los proyectiles HEAT disparados desde tanques están siendo reemplazados lentamente para el ataque de armaduras pesadas por la llamada "energía cinética" penetradores Son los proyectiles más primitivos (en forma) los que son más difíciles de defender. Un penetrador KE requiere un enorme grosor de acero o una compleja matriz de armadura para protegerse. También producen un orificio de diámetro mucho mayor en comparación con una carga con forma y, por lo tanto, producen un efecto de armadura trasera mucho más extenso. Los penetradores KE son más efectivos cuando están construidos con un material denso y resistente que se forma en un proyectil largo y angosto similar a una flecha o dardo.
Las aleaciones de tungsteno y uranio empobrecido se utilizan a menudo como material de penetración. La longitud del penetrador está limitada por la capacidad del penetrador para resistir las fuerzas de lanzamiento mientras se encuentra en la perforación y las fuerzas de corte a lo largo de su longitud en el momento del impacto.
Galería
Balística herida para varios cartuchos soviéticos
AK-47 7.62x39mm herida balística
AK-74 5,45x39mm balística de la herida
M16 5.56x45mm herida balística
M16A2 M855 5.56X45mm OTAN herida balística
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