Freno de boca
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Un freno de boca o compensador de retroceso es un dispositivo conectado o una característica integral de la construcción de la boca o el cañón de un arma de fuego o cañón que está destinado para redirigir una parte de los gases propulsores para contrarrestar el retroceso y la elevación no deseada del cañón. A menudo se dice que los cañones con un freno de boca integral están portados.
El concepto de freno de boca se introdujo por primera vez para la artillería. Era una característica común en muchos cañones antitanque, especialmente los montados en tanques, para reducir el área necesaria para absorber los golpes de retroceso y contragolpe. Se han utilizado en varias formas para rifles y pistolas para ayudar a controlar el retroceso y el levantamiento del cañón que normalmente ocurre después de disparar. Se utilizan en pistolas para competiciones prácticas de pistola y, en este contexto, generalmente se denominan compensadores.
Fundamento
Los términos intercambiables elevación de la boca, volteo de la boca o subida de la boca se refieren a la tendencia de la parte delantera de un arma de fuego de mano (el extremo de la boca del cañón) a levantarse después de disparar. Las armas de fuego con menos altura desde la línea de agarre hasta la línea central del cañón tienden a experimentar una menor elevación de la boca.
La boca del cañón se eleva principalmente porque, para la mayoría de las armas de fuego, la línea central del cañón está por encima del centro de contacto entre el tirador y la empuñadura y la culata del arma de fuego. Las fuerzas reactivas de la bala disparada y los gases propulsores que salen de la boca actúan directamente en la línea central del cañón. Si esa línea de fuerza está por encima del centro de los puntos de contacto, esto crea un momento o torsión (fuerza de rotación) que hace que el arma de fuego gire y la boca se eleve. El rifle automático M1946 Sieg tenía un freno de boca inusual que hacía que el rifle subiera hacia abajo, pero permitía al usuario dispararlo con una mano en automático.
Diseño y construcción
Los frenos de boca tienen un concepto simple, como el que se emplea en el cañón M3 de 90 mm que se usa en el tanque M47 Patton. Este consiste en una pequeña longitud de tubería (montada en ángulo recto) al final del cañón. Los frenos suelen utilizar ranuras, respiraderos, orificios, deflectores y dispositivos similares. La estrategia de un freno de boca es redireccionar y controlar el estallido de gases de combustión tras la salida de un proyectil.
Todos los diseños de frenos de boca comparten un principio básico: desviar parcialmente los gases de combustión del extremo de la boca del cañón en un ángulo (generalmente) perpendicular al eje longitudinal del cañón. El impulso de los gases desviados no se suma al retroceso. El ángulo hacia el que se dirigen los gases afectará fundamentalmente al comportamiento del freno. Si los gases se dirigen hacia arriba, ejercerán una fuerza hacia abajo y contrarrestarán la elevación del hocico. Cualquier dispositivo que esté conectado al final de la boca también agregará masa, aumentando su inercia y moviendo su centro de masa hacia adelante; el primero reducirá el retroceso y el segundo reducirá la elevación del cañón.
La construcción de un freno de boca o compensador puede ser tan simple como un corte diagonal en el extremo de la boca del cañón para dirigir parte del gas que se escapa hacia arriba. En el rifle de asalto AKM, el freno también se inclina ligeramente hacia la derecha para contrarrestar el movimiento lateral del rifle bajo retroceso.
Otro método sencillo es la lumbrera, donde se mecanizan orificios o ranuras en el cañón cerca de la boca para permitir que escape el gas.
Los diseños más avanzados utilizan deflectores y cámaras de expansión para reducir la velocidad de escape de los gases. Este es el principio básico detrás de un compensador lineal. Los puertos a menudo se agregan a las cámaras de expansión, produciendo los compensadores de retroceso largos y de múltiples cámaras que se ven a menudo en las pistolas de carreras IPSC.
Dirección de ventilación
La mayoría de los compensadores lineales redirigen los gases hacia adelante. Dado que ahí es donde va la bala, generalmente funcionan al permitir que los gases se expandan hacia el compensador, que rodea la boca pero solo tiene orificios hacia adelante; como cualquier dispositivo que permite que los gases se expandan antes de salir del arma de fuego, son efectivamente una especie de mortaja. Reducen la elevación de la boca de manera similar al mecanismo por el cual lo hace un freno lateral: dado que todo el gas escapa en la misma dirección, cualquier elevación de la boca tendría que alterar la velocidad del gas, lo que cuesta energía cinética. Cuando el freno redirige los gases directamente hacia atrás, en cambio, el efecto es similar al sistema de empuje inverso en el motor de un avión a reacción: cualquier energía explosiva que regrese al tirador está empujando "contra" el retroceso, reduciendo efectivamente la cantidad real de retroceso en el tirador. Por supuesto, esto también significa que los gases se dirigen hacia el tirador.
Cuando los gases se dirigen principalmente hacia arriba, el frenado se denomina portación. Por lo general, los puertos implican puertos u orificios perforados con precisión en la parte superior delantera del cañón y se deslizan en las pistolas. Estos orificios desvían una parte de los gases expulsados antes de la salida del proyectil en una dirección que reduce la tendencia a la elevación del arma. El concepto es una aplicación de la tercera ley de Newton; el escape dirigido hacia arriba provoca una fuerza recíproca hacia abajo. Esta es la razón por la cual las armas de fuego nunca se portan en la parte inferior del cañón, ya que eso exacerbaría la elevación del cañón, en lugar de mitigarlo. La portilla tiene las consecuencias no deseadas de acortar la longitud efectiva del cañón y reducir la velocidad de salida, mientras que un freno de boca es una extensión añadida al cañón y no reduce la velocidad de salida. Portar tiene la ventaja de disparos de seguimiento más rápidos, especialmente para la operación de ráfaga de 3 rondas.
Eficacia
Aunque existen numerosas formas de medir la energía de un impulso de retroceso, en general, se puede medir una reducción del 10 % al 50 %. Algunos fabricantes de frenos de boca afirman mayores porcentajes de reducción de retroceso. Los frenos de boca necesitan suficiente volumen de gas propulsor y alta presión de gas en la boca del arma de fuego para lograr porcentajes de reducción de retroceso bien medidos. Esto significa que los cartuchos con una pequeña relación entre el área del orificio y el volumen de la caja (cartuchos de sobredimensionamiento) combinados con una alta presión de funcionamiento se benefician más de la reducción del retroceso con frenos de boca que los cartuchos estándar más pequeños.
Además de reducir el retroceso del fieltro, una de las principales ventajas de un freno de boca es la reducción de la elevación de la boca. Esto permite que un tirador realinee la mira de un arma más rápidamente. Esto es relevante para las armas completamente automáticas. En teoría, la elevación del hocico puede eliminarse mediante un diseño eficiente. Debido a que el rifle se mueve menos hacia atrás, el tirador tiene poco que compensar. Los frenos de boca benefician a los rifles de caza de tiro rápido, completamente automático y de gran calibre. También son comunes en los rifles de alimañas de pequeño calibre, donde la reducción de la altura de la boca permite al tirador ver el impacto de la bala a través de una mira telescópica. Una reducción en el retroceso también reduce la posibilidad de contactos no deseados (dolorosos) entre la cabeza del tirador y el ocular de una mira telescópica u otros componentes de puntería que deben colocarse cerca del ojo del tirador (a menudo denominados "ojo de alcance"). Otra ventaja de un freno de boca es la reducción de la fatiga del retroceso durante las sesiones de práctica prolongadas, lo que permite al tirador disparar consecutivamente con mayor precisión. Además, el estremecimiento (comportamiento de ansiedad involuntario previo a la liberación del gatillo que resulta en apuntar y disparar de manera imprecisa) causado por un retroceso excesivo puede reducirse o eliminarse.
Desventajas
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Hay una serie de desventajas potenciales en los frenos y los compensadores.
El tirador, la tripulación del arma o los transeúntes cercanos pueden percibir un aumento en el nivel de presión del sonido, así como un aumento en la explosión del cañón y la exposición al plomo. Esto ocurre porque el sonido, el destello, las ondas de presión y la columna de humo cargada de plomo que normalmente se proyecta lejos del tirador ahora se redirigen parcialmente hacia un lado o, a veces, en ángulos parcialmente hacia atrás, hacia el tirador o la tripulación del arma. La protección estándar para los ojos y los oídos, importante para todos los tiradores, puede no ser adecuada para evitar daños auditivos con el disparo de la boca dirigido parcialmente hacia el equipo de tiro o los observadores por los frenos de boca reactivos en forma de punta de flecha que se encuentran en los equipos de francotiradores que disparan rifles antimaterial como el Barrett. M82.
Las mediciones indican que en un rifle, un freno de boca agrega de 5 a 10 dB al nivel de ruido normal percibido por el tirador, aumentando los niveles totales de ruido hasta 160 dB(A) ± 3 dB. La incomodidad dolorosa ocurre aproximadamente entre 120 y 125 dB(A), y algunas referencias afirman 133 dB(A) para el umbral del dolor.
Los frenos y los compensadores también agregan longitud, diámetro y masa al extremo de la boca de un arma de fuego, donde más influye en su manejo y puede interferir con la precisión, ya que la boca se elevará cuando se retire el freno y disparar sin el freno puede arrojar fuera del golpe de la ronda.
Otro problema puede ocurrir cuando se usa munición saboteada, ya que el sabot tiende a romperse dentro del freno. El problema es particularmente pronunciado cuando se utilizan zuecos de descarte estabilizados con aletas perforantes (APFSDS), un tipo de penetrador de varilla larga (LRP) (o penetrador de energía cinética). Dado que estas rondas APFSDS son las municiones perforantes más comunes en la actualidad, prácticamente ningún cañón de tanque de batalla principal moderno tiene frenos de boca.
Una desventaja táctica grave de los frenos de boca tanto en las armas pequeñas como en la artillería es que, dependiendo de sus diseños, pueden hacer que los gases que se escapen arrojen nubes de polvo y escombros que impidan la visibilidad y revelen la posición de uno. mencionar que representa un peligro para las personas sin protección para los ojos. Las tropas a menudo mojan el suelo frente a los cañones antitanques en los emplazamientos defensivos para evitar esto, y los francotiradores están especialmente entrenados en técnicas para suprimir u ocultar los efectos magnificados del disparo lateral del cañón cuando disparan rifles con tales frenos. Los compensadores y supresores lineales no tienen las desventajas de un disparo de boca redirigido; en realidad reducen la explosión al ventilar gas a alta presión hacia adelante a velocidad reducida.
La redirección de grandes cantidades de escape de gas a alta presión puede causar molestias causadas por la conmoción cerebral de la cavidad sinusal inducida por la explosión. Tal incomodidad puede convertirse especialmente en un problema para los tiradores de rifles antimaterial debido a los cartuchos más grandes de lo normal con las grandes capacidades de las cajas y los volúmenes de propulsor que utilizan estos rifles y puede ser una razón para promover la fatiga acelerada y el estremecimiento del tirador. Además, la explosión redirigida puede dirigir ondas de presión hacia el ojo, lo que puede provocar un desprendimiento de retina cuando se realizan disparos repetidos con armas de gran calibre y antimaterial.
Ejemplos
El revolver S Pulverizador Modelo 500 cuenta con un freno de boquilla
El freno de boquilla de un autocannon de 30mm Mauser
El freno en forma de punta de flecha en el rifle antimateriel / francotirador Barrett M82
El freno prominente de la PGM Hécate II
Freno integral de boquilla o porción en un rifle de caza Blaser R93.
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Legislación y regulación de EE. UU.
El estado de California prohíbe los supresores de fogonazos en rifles semiautomáticos con cargadores desmontables, pero permite el uso de frenos de boca en su lugar.
La Oficina de Alcohol, Tabaco, Armas de Fuego y Explosivos (ATF, por sus siglas en inglés) tomó una determinación reglamentaria en 2013 de que el dispositivo de boca de la carabina SIG Sauer MPX, adaptado del núcleo del deflector del silenciador de la versión con supresión integral y SIG afirmó que era un freno de boca, constituyó un silenciador y convirtió al MPX-C en un arma del Título II de la NFA. SIG Sauer, el fabricante del rifle, demandó a la ATF en 2014 para anular la designación. En septiembre de 2015, el juez federal Paul Barbadora confirmó el fallo de la ATF; a pesar de que SIG estableció con éxito que el dispositivo de boca no suprimió el sonido del arma, la ATF estableció con éxito que tenía la intención de suprimir el sonido, lo cual era legalmente suficiente.
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