Articulo de referencia

Retroceso (armas de fuego)

El sistema de retroceso es un sistema de funcionamiento para armas de fuego semiautomáticas que obtiene energía del movimiento de la vaina del cartucho al ser empujada hacia atr...

El sistema de retroceso es un sistema de funcionamiento para armas de fuego semiautomáticas que obtiene energía del movimiento de la vaina del cartucho al ser empujada hacia atrás por la expansión de los gases creados por la ignición de la carga propulsora . [ 1 ]

Existen varios sistemas de retroceso directo dentro de este principio general de funcionamiento, cada uno distinguido por los métodos utilizados para controlar el movimiento del cerrojo . En la mayoría de los mecanismos que utilizan el funcionamiento por retroceso directo, la recámara no se bloquea mecánicamente en el momento del disparo: la inercia del cerrojo y del/de los muelle/s de retroceso , en relación con el peso del proyectil, retrasa la apertura de la recámara hasta que el proyectil haya salido del cañón. [ 2 ] Algunos diseños de recámara bloqueada utilizan una forma de retroceso directo (por ejemplo, la activación del fulminante) para realizar la función de desbloqueo.

El principio de retroceso puede considerarse una forma simplificada de funcionamiento por gas , ya que la vaina del cartucho se comporta como un pistón impulsado por los gases de la pólvora. [ 1 ] Otros principios de funcionamiento para armas de fuego semiautomáticas incluyen retroceso retardado , avance por soplado , funcionamiento por gas y funcionamiento por retroceso .

Principio de funcionamiento

Esquema de una operación de retroceso

En las armas de fuego, un sistema de retroceso directo se define generalmente como un sistema operativo en el que la energía para operar los diversos mecanismos del arma y automatizar la carga de otro cartucho se deriva de la inercia de la vaina del cartucho vacío que es empujada hacia la parte posterior de la recámara por los gases en rápida expansión producidos por un propelente en combustión, típicamente pólvora. [ 3 ] Cuando un proyectil (por ejemplo, una bala ) todavía está dentro del cañón del arma , el gas propelente a alta presión detrás de él está contenido dentro de lo que podría considerarse un sistema cerrado , pero en el momento en que sale por la boca del cañón , este sello funcional se rompe, permitiendo que el gas propelente se libere repentinamente en una explosión en la boca del cañón . El gas en expansión también crea un efecto de propulsión a chorro hacia atrás en el cañón contra la vaina del cartucho vacío. Este "retroceso directo" es el componente predominante del retroceso . [ 3 ] Algunas armas utilizan la energía del retroceso para realizar el ciclo automático del cerrojo/recarga, mientras que otras utilizan una parte del retroceso para operar solo ciertas partes del ciclo o simplemente utilizan la energía del retroceso para mejorar la energía operativa de otro sistema de operación automática. [ 3 ]

Lo que es común a todos los sistemas de retroceso directo es que la vaina del cartucho debe moverse bajo la acción directa de la presión de la pólvora; por lo tanto, cualquier arma en la que el cerrojo no esté bloqueado rígidamente (y por lo tanto se le permita moverse mientras haya presión de gas en la recámara) experimentará cierto grado de retroceso directo. [ 3 ] La energía de la expansión de los gases al disparar aparece en forma de energía cinética transmitida al mecanismo del cerrojo, que se controla y utiliza para operar el ciclo de operación del arma de fuego. El grado en que se emplea el retroceso directo depende en gran medida de la forma en que se utiliza para controlar el movimiento del cerrojo y la proporción de energía extraída de otros sistemas de operación. [ 1 ] La forma en que se controla el movimiento del cerrojo es donde difieren los sistemas de retroceso directo. La operación de retroceso directo se divide con mayor frecuencia en tres categorías, todas utilizando la presión residual para completar el ciclo de operación: "retroceso directo simple" (a menudo simplemente "retroceso directo"), "retroceso directo retardado" y "ignición avanzada del fulminante".

En relación con otros tipos de funcionamiento de armas de fuego automáticas, George M. Chinn escribió: «En un sentido más amplio, el retroceso podría considerarse una forma especial de funcionamiento por gases. Esto es razonable porque la vaina del cartucho puede concebirse como una especie de pistón impulsado por los gases de la pólvora. En realidad, el retroceso implica tantos problemas específicos que conviene considerarlo una categoría aparte. La cuestión de si debe incluirse o no dentro de la categoría más general de funcionamiento por gases o por retroceso es puramente académica. Lo importante es que comparte algunas propiedades de ambas categorías y, según el problema en cuestión, puede considerarse una u otra». [ 1 ]

Historia

En 1663 se menciona en la revista de la Royal Society de ese año a un ingeniero que llegó a Prince Rupert con un arma automática, aunque se desconoce cómo funcionaba. [ 4 ] En 1854 , Henry Bessemer patentó un cañón de retroceso retardado hidroneumático . [ 5 ] En 1856, Charles E. Barnes patentó en los EE. UU. un cañón accionado por manivela con un mecanismo de amartillado accionado por retroceso. [ 6 ] [ 7 ] En 1876, el estadounidense Bernard Fasoldt patentó en Gran Bretaña y América un rifle monotiro de retrocarga con un mecanismo automático de apertura y amartillado de la recámara que utilizaba una forma de retroceso. [ 8 ] En 1883, Hiram Maxim patentó un rifle accionado por retroceso. En 1884, también patentaría un rifle accionado por retroceso retardado con cierre de palanca. [ 9 ] También en 1884, unos meses después de Maxim, Richard Paulson presentó una patente británica para pistolas y rifles de retroceso directo. [ 10 ] En 1887, un inventor estadounidense llamado Carl J. Bjerkness presentó una patente para un rifle de retroceso directo. [ 11 ] [ 12 ] En 1888, el Gran Duque Karl Salvator y el Coronel von Dormus de Austria inventaron una ametralladora de retroceso retardado conocida como Skoda. [ 13 ]

Retroceso simple

Animación de una operación de retroceso simple
La razón por la que se inventó el sistema de retroceso retardado. El esquema muestra los peligros de usar un sistema de retroceso simple con munición de rifle (izquierda) y munición de pistola con presión superior a la media (derecha).
El revólver Colt Modelo 1903 Pocket Hammerless de calibre .380 ACP utiliza un sistema de retroceso simple. La masa de la corredera es suficiente para retrasar la apertura de la recámara hasta que la presión haya disminuido.

El sistema de retroceso directo (a veces denominado retroceso simple, directo o puro) representa el tipo de operación de carga automática más básico. En un mecanismo de retroceso directo, el cerrojo descansa contra la parte trasera del cañón, pero no está bloqueado. En el momento de la ignición, los gases en expansión empujan la bala hacia adelante a través del cañón, al mismo tiempo que empujan la vaina hacia atrás contra el cerrojo. Los gases en expansión empujan el conjunto del cerrojo hacia atrás, pero el movimiento se ralentiza por la masa del cerrojo, la fricción interna y la fuerza necesaria para comprimir el muelle de acción. El diseño debe asegurar que el retardo sea lo suficientemente largo como para que la bala salga del cañón antes de que la vaina del cartucho salga de la recámara. La vaina vacía se expulsa a medida que el cerrojo se desplaza hacia atrás. La energía almacenada del muelle de acción comprimido impulsa entonces el cerrojo hacia adelante (aunque no hasta que se apriete el gatillo si el arma dispara con el cerrojo abierto ). Se extrae un nuevo cartucho del cargador y se introduce en la recámara cuando el cerrojo regresa a su posición de cierre.

El sistema de retroceso directo es práctico para armas de fuego que utilizan cartuchos de potencia relativamente baja con proyectiles ligeros. Los cartuchos de mayor potencia requieren cerrojos más pesados ​​(normalmente de 20 libras) para evitar que la recámara se abra prematuramente; en algún punto, el cerrojo se vuelve demasiado pesado para ser práctico. Como ejemplo extremo, un  cañón de 20 mm que utilice un sistema de retroceso directo simple y cartuchos lubricados necesitaría un cerrojo de 500 libras (230 kg) para mantener el cartucho de forma segura en el cañón durante los primeros milisegundos. Sin embargo, el cerrojo debe retroceder lo suficiente para expulsar la vaina vacía y cargar un nuevo proyectil, lo que limitaría la fuerza del muelle recuperador a un promedio de 60 libras-fuerza (270 N) . El sistema resultante, si se pudiera construir, no tendría suficiente energía para funcionar de forma fiable ni siquiera para mantener el cerrojo cerrado cuando el arma se inclina hacia arriba. [ 14 ]  

Debido al peso requerido del cerrojo (típicamente 1 lb/2 lb), los diseños de retroceso en pistolas generalmente se limitan a calibres menores que 9×19 mm Parabellum (por ejemplo, .25 ACP , .32 ACP , .380 ACP , 9×18 mm Makarov , etc.) Hay excepciones como las pistolas de retroceso simple de Hi-Point Firearms que incluyen modelos recamarados en .40 S&W y .45 ACP . [ 15 ] El funcionamiento de retroceso simple también se puede encontrar en rifles semiautomáticos de pequeño calibre (como .22LR ) , carabinas y subfusiles . La mayoría de los rifles de retroceso simple están recamarados para el cartucho .22 Long Rifle . Ejemplos populares incluyen el Marlin Modelo 60 y el Ruger 10/22 . La mayoría de las carabinas y subfusiles de retroceso directo utilizan cartuchos de pistola como el 9×19 mm Parabellum, el .40 S&W y el .45 ACP. Algunos ejemplos son la MP 40 , la Sten y la UZI . El cerrojo de estas armas puede ser más grande y robusto que el de las pistolas, ya que es intrínsecamente más pesado y está diseñado, idealmente, para dispararse con ambas manos, a menudo con la ayuda de una culata. Estos factores contribuyen a mitigar la interferencia en la puntería del tirador causada por el movimiento del pesado cerrojo. Por consiguiente, el retroceso directo simple es adecuado para munición algo más potente en subfusiles que en pistolas estándar. El cañón suele ser corto en las armas de retroceso directo simple para evitar la rotura de los cartuchos (incluso los de baja presión). [ 16 ] Una de las pocas armas de fuego de retroceso simple conocidas capaces de disparar cartuchos de rifle de plena potencia fue la ametralladora ligera Brixia 930, que requería un cerrojo grande para soportar la presión del proyectil, así como una cantonera amortiguadora de resorte en la culata para controlar el retroceso. [ 17 ] [ 18 ] También hubo algunos rifles que utilizaban cartuchos diseñados específicamente para el funcionamiento por retroceso. Ejemplos de ello son los Winchester Modelo 1905 , 1907 y 1910. El único rifle de asalto conocido que utilizaba retroceso simple fue el Burton Modelo 1917. [ 19 ]

Aunque el sistema de retroceso simple se limita a armas que usan munición de baja potencia, es tan eficiente que en pistolas semiautomáticas de pequeño calibre se ha vuelto casi omnipresente. Las pistolas semiautomáticas de mayor calibre suelen emplear un sistema de retroceso corto , del cual el tipo más común son los diseños derivados de Browning , que se basan en un conjunto de cañón y corredera con bloqueo en lugar de retroceso simple. Sin embargo, las armas de retroceso simple pueden usarse para disparar cartuchos potentes si son de los otros dos tipos: de retroceso instantáneo o retardado.

Retroceso de ignición de cebador avanzado (API)

En el diseño de retroceso directo API, el fulminante se enciende cuando el cerrojo aún se mueve hacia adelante y antes de que el cartucho esté completamente en la recámara (similar al principio de disparo fuera de batería utilizado en algunos cañones de montaña como el Canon de 65 M (montagne) modelo 1906 , aunque en este caso el cerrojo está bloqueado y todo el armamento se mueve al disparar). Esto requiere un diseño muy cuidadoso para asegurar el equilibrio y la ecualización adecuados de las fuerzas entre el peso del proyectil, la carga propulsora, la longitud del cañón, el peso del cerrojo y la fuerza del muelle recuperador. En un diseño de retroceso directo simple, los gases propulsores tienen que vencer la inercia estática para acelerar el cerrojo hacia atrás y abrir la recámara. En un retroceso directo API, primero tienen que vencer el impulso hacia adelante para detener el movimiento hacia adelante del cerrojo. Debido a que las velocidades de avance y retroceso del cerrojo tienden a ser aproximadamente iguales, el retroceso directo API permite reducir a la mitad el peso del cerrojo. [ 20 ] Debido a que el impulso de los dos movimientos opuestos del cerrojo se cancela con el tiempo, el diseño de retroceso de API da como resultado un retroceso reducido.

El sistema de ignición por cebado avanzado (API, por sus siglas en inglés) fue desarrollado originalmente por Reinhold Becker [ 21 ] para su uso en el cañón Becker Tipo M2 de 20 mm . Se convirtió en una característica de una amplia gama de diseños que se remontan al de Becker, incluido el cañón Oerlikon, ampliamente utilizado como arma antiaérea durante la Segunda Guerra Mundial.

Para aumentar el rendimiento de las armas de fuego API blowback, [ 20 ] las armas APIB de mayor calibre, como la Becker y la Oerlikon, utilizan recámaras extendidas, más largas de lo necesario para contener el cartucho, y la munición para armas de fuego APIB viene con cartuchos de lados rectos con rebordes rebajados (rebordes de menor diámetro que el propio cartucho). [ 22 ] La última parte del movimiento hacia adelante y la primera parte del movimiento hacia atrás de la vaina y el cerrojo ocurren dentro de los límites de esta recámara extendida. Mientras la presión de gas en el cañón sea alta, las paredes de la vaina permanecen sostenidas y la recámara sellada, aunque la vaina se deslice hacia atrás. Este movimiento deslizante de la vaina, mientras se expande por una alta presión interna de gas, corre el riesgo de romperla, y una solución común es lubricar la munición para reducir la fricción. La vaina necesita tener un reborde rebajado porque el extremo delantero del cerrojo entrará en la recámara, y la garra extractora enganchada sobre el reborde también debe encajar dentro del diámetro de la recámara. La vaina generalmente tiene muy poco cuello, porque este permanece sin soporte durante el ciclo de disparo y generalmente se deforma; una vaina con un cuello muy pronunciado probablemente se partiría.

El diseño de retroceso API permite el uso de munición más potente en un arma más ligera que la que se lograría con un retroceso simple, y la reducción del retroceso percibido resulta en un mayor ahorro de peso. El cañón Becker original, que disparaba munición 20×70mmRB, fue desarrollado para ser transportado por aeronaves de la Primera Guerra Mundial y pesaba solo 30  kg. [ 23 ] Oerlikon incluso produjo un fusil antitanque que disparaba munición 20×110mmRB utilizando el funcionamiento de retroceso API, el SSG36 . Por otro lado, debido a que el diseño impone una relación muy estrecha entre la masa del cerrojo, la longitud de la recámara, la fuerza del resorte, la potencia de la munición y la cadencia de fuego, en las armas APIB una alta cadencia de fuego y una alta velocidad inicial tienden a ser mutuamente excluyentes. [ 22 ] Las armas de retroceso API también tienen que disparar desde un cerrojo abierto, lo que no es propicio para la precisión y también impide el fuego sincronizado a través del arco de la hélice de una aeronave.

Según un curso de ingeniería del Comando de Material del Ejército de los Estados Unidos de 1970, "El arma de ignición por fulminante avanzado es superior a la de retroceso simple debido a su mayor cadencia de fuego y menor impulso de retroceso. Sin embargo, un rendimiento favorable depende de una sincronización que debe ser precisa. Un ligero retraso en el funcionamiento del fulminante y el arma vuelve a ser de retroceso simple sin el beneficio de un cerrojo macizo y un muelle impulsor más rígido para amortiguar el impacto del retroceso. [...] Los exigentes requisitos en el diseño y la construcción del arma y la munición reducen este tipo casi al punto de ser de interés meramente académico". [ 24 ]

Los mecanismos API son muy sensibles a la munición utilizada. Por ejemplo, cuando los alemanes cambiaron su MG FF (un derivado del Oerlikon FFF) a su nuevo proyectil de mina más ligero , tuvieron que reequilibrar la fuerza del resorte y el peso del cerrojo del arma, lo que dio como resultado un nuevo modelo MG FF/M con munición no intercambiable entre los dos modelos. [ 25 ] El cañón MK 108  de 30 mm fue quizás el apogeo de la tecnología de retroceso directo API durante la Segunda Guerra Mundial.

Este principio también se utiliza en algunos lanzagranadas automáticos, por ejemplo en el lanzagranadas estadounidense Mk 19 o en el ruso AGS-30 .

Retroceso de cámara extendida

Un sistema de disparo con cerrojo cerrado, equivalente al sistema de ignición avanzada por cebador (API), que utiliza cartuchos de pestaña redondeada de lados rectos en una recámara más profunda y extendida para contener la presión de los gases durante un tiempo mayor hasta que alcance un nivel seguro para la extracción. Este funcionamiento es prácticamente idéntico al de un sistema de retroceso directo simple. Las armas de fuego con retroceso directo API, que disparan el proyectil cuando este se encuentra completamente dentro de la recámara, funcionan de manera similar.

Retroceso retardado

Munición 7.62x51mm OTAN procedente de un arma de fuego de retroceso retardado. Nótese las marcas de quemadura de la recámara estriada.

Para munición más potente que no puede utilizarse de forma segura en un sistema de retroceso simple, o para obtener un mecanismo más ligero que el que ofrece el formato simple, la alternativa al sistema API es un sistema de retroceso retardado , en el que el cerrojo nunca se bloquea completamente, sino que se mantiene inicialmente en su lugar, sellando el cartucho en la recámara mediante la resistencia mecánica de uno de los diversos diseños de mecanismo de retardo. Al igual que con la resistencia proporcionada por el impulso en el sistema API, los gases propulsores tardan una fracción de segundo en superarla y comenzar a mover el cartucho y el cerrojo hacia atrás; este breve retardo es suficiente para que la bala salga de la boca del cañón y la presión interna en el cañón disminuya a un nivel seguro. El cerrojo y el cartucho son entonces empujados hacia atrás por la presión residual de los gases.

Los sistemas de retroceso retardado eliminan la complejidad de los sistemas de gas o retroceso, utilizando solo unos pocos componentes sólidos que centralizan las principales partes móviles en el cajón de mecanismos. Debido a las altas presiones, las armas de fuego de retroceso retardado de calibre de fusil , como la FAMAS , la AA-52 y la G3 , suelen tener recámaras estriadas para facilitar la extracción. A continuación se muestran varios tipos de sistemas de retroceso retardado:

Retardo por rodillos

Cierre de retroceso retardado por rodillos para armas automáticas
Esquema del mecanismo de retroceso retardado por rodillos G3
Modelo seccionado de la recámara con ranuras de alivio de gases (izquierda) y acción retardada por rodillos del fusil de asalto G3.
Esquema del mecanismo de retroceso retardado por rodillos utilizado en la subametralladora MP5 . Este sistema tuvo su origen en el prototipo de fusil de asalto StG 45(M) de finales de la guerra .

El retroceso retardado por rodillos se utilizó por primera vez en el prototipo Gerät 06H de Mauser . El funcionamiento del retroceso retardado por rodillos difiere del funcionamiento por retroceso bloqueado por rodillos , como se ve en la MG 42 , y del bloqueo por rodillos accionado por gas, como se ve en la Gerät 03 y la Gerät 06. [ 26 ] A diferencia de la MG 42, en el retroceso retardado por rodillos el cañón es fijo y no retrocede, y a diferencia de la Gerät 03 , la Gerät 06 y la StG 44, los sistemas de retroceso retardado por rodillos carecen de pistón de gas. Estas omisiones son propicias para una construcción relativamente ligera al reducir significativamente el número de piezas necesarias y la cantidad de mecanizado requerida para producir un rifle. A medida que la cabeza del cerrojo se empuja hacia atrás, los rodillos en los lados del cerrojo se empujan hacia adentro contra una extensión cónica del portacerrojo. Esto fuerza al portacerrojo hacia atrás a una velocidad mucho mayor y retrasa el movimiento de la cabeza del cerrojo. La principal ventaja del retroceso retardado por rodillos es la simplicidad del diseño en comparación con el funcionamiento por gas o retroceso. [ 27 ]

El sistema de retroceso retardado por rodillos fue patentado por Wilhelm Stähle y Ludwig Vorgrimler de Mauser . Aunque aparentemente sencillo, su desarrollo durante la Segunda Guerra Mundial supuso un arduo esfuerzo técnico y personal, ya que ingenieros, matemáticos y otros científicos alemanes tuvieron que colaborar, en condiciones de voluntades contradictorias, bajo la dirección de Ott-Helmuth von Lossnitzer , director del Instituto de Investigación de Armamento y del Grupo de Desarrollo de Armamento de Mauser Werke . Los experimentos demostraron que las armas de retroceso retardado por rodillos presentaban un rebote del cerrojo al abrirse este a una velocidad extrema de aproximadamente 20 m/s (66 ft/s) durante el fuego automático. Para contrarrestar este rebote, fue necesario encontrar el ángulo óptimo en la punta de la cabeza del cerrojo para reducir significativamente su velocidad de apertura. El problema de las altísimas velocidades del portacerrojo no se resolvió por ensayo y error. El matemático Karl Maier proporcionó un análisis de los componentes y ensamblajes del proyecto de desarrollo. [ 28 ] En diciembre de 1943, Maier ideó una ecuación que los ingenieros utilizaron para cambiar los ángulos en el receptor a 45° y 27° en la pieza de bloqueo con respecto al eje longitudinal, reduciendo el problema del rebote del cerrojo. Con estos ángulos, la relación de transmisión geométrica del portacerrojo a la cabeza del cerrojo se convirtió en 3:1, por lo que el portacerrojo trasero se vio obligado a moverse 3 veces más rápido que la cabeza del cerrojo. Las fuerzas hacia atrás sobre el portacerrojo y el receptor eran 2:1. La fuerza y ​​el impulso transmitidos al receptor aumentan con la fuerza y ​​el impulso transmitidos al portacerrojo. Hacer que el portacerrojo sea más pesado disminuye la velocidad de retroceso. Para el proyecto StG 45(M) de Mauser , Maier asumió una cabeza de cerrojo de 120 g (4,2 oz) y un portacerrojo de 360 ​​g (12,7 oz) (relación 1 a 3). El prototipo del fusil de asalto StG 45 (M) tenía 18 estrías longitudinales de alivio de gases cortadas en la pared de la recámara para ayudar a la vaina del cartucho hinchada de las paredes de la recámara durante la extracción. El estriado del extremo de la recámara proporciona una ecualización de la presión entre la superficie exterior frontal de la vaina y su interior, asegurando así la extracción sin que se rompa, lo que facilita y hace más fiable la extracción. En 1944, otras empresas alemanas como Großfuß , Rheinmetall y CG Haenel mostraron interés en desarrollar armas ligeras de retroceso retardado por rodillos. Großfuß trabajó en una ametralladora de uso general MG 45 de retroceso retardado por rodillos que, al igual que la StG 45 (M), no había pasado de la fase de prototipo al final de la Segunda Guerra Mundial.      

Después de la Segunda Guerra Mundial, los ex ingenieros de Mauser Ludwig Vorgrimler y Theodor Löffler perfeccionaron el mecanismo entre 1946 y 1950 mientras trabajaban para el fabricante francés de armas pequeñas Centre d'Etudes et d'Armament de Mulhouse (CEAM). En 1950, Ludwig Vorgrimler fue reclutado para trabajar para CETME en España. El primer fusil de producción en serie que utilizó el retardo de rodillos fue el fusil de combate español CETME , al que siguieron de cerca el SIG SG 510 suizo y el Heckler & Koch G3 basado en el modelo B de CETME . El cerrojo del G3 cuenta con un mecanismo antirrebote que impide que el cerrojo rebote en la superficie de la recámara del cañón. [ 29 ] La "palanca de bloqueo de la cabeza del cerrojo" del G3 es una garra con resorte montada en el portacerrojo que sujeta la cabeza del cerrojo cuando el grupo del portacerrojo se coloca en la recámara. La palanca se fija mediante fricción, ofreciendo la resistencia suficiente para evitar que el portacerrojos rebote. Debido al empuje relativamente bajo del cerrojo que presentan los cartuchos de pistola, Heckler & Koch omite el mecanismo antirrebote en sus armas de fuego de retroceso retardado por rodillos que utilizan cartuchos de pistola. La subametralladora MP5 de Heckler & Koch es el arma más común en servicio en todo el mundo que utiliza este sistema. La pistola semiautomática Heckler & Koch P9 , la ametralladora ligera CETME Ameli , la SIG MG 710-3 , la Heckler & Koch HK21 y las ametralladoras de uso general Ohio Ordnance REAPR también lo utilizan.

Las armas de retroceso retardado por rodillos son específicas para cada munición, ya que carecen de un puerto o válvula de gas ajustable para adaptar el arma a la presión específica de cada propulsor y proyectil. Su funcionamiento fiable está limitado por parámetros específicos de la munición y del arma, como el peso de la bala, la carga de propulsor, la longitud del cañón y el desgaste. En el momento de la ignición del cartucho, la recámara debe estar y permanecer sellada hasta que la bala haya salido del cañón y la presión del gas dentro del ánima haya descendido a un nivel seguro antes de que se rompa el sello y la recámara comience a abrirse. Para obtener parámetros de funcionamiento adecuados y seguros, los fabricantes de armas ofrecen una variedad de piezas de bloqueo con diferentes masas y ángulos de hombro, así como rodillos cilíndricos con diferentes diámetros. Los ángulos son críticos y determinan el momento de desbloqueo y la gestión de la caída de presión del gas, ya que la pieza de bloqueo actúa en conjunto con el portacerrojo. El ancho de la holgura del cerrojo determina el espacio libre de la recámara y, por lo tanto, el posicionamiento correcto de los cartuchos en la recámara (cerrada). Debido al desgaste por el uso, se espera que la holgura del cerrojo entre la pieza de bloqueo y el portacerrojo aumente gradualmente. Se puede determinar y comprobar mediante una medición con galgas de espesores y se puede modificar cambiando los rodillos cilíndricos por rodillos de diferente diámetro. La instalación de rodillos de mayor diámetro aumentará la holgura del perno y empujará la pieza de bloqueo hacia adelante. La instalación de rodillos de menor diámetro produce el efecto contrario. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]

retraso en el rodamiento

Vista explosionada de los componentes principales del grupo portador del perno de retardo del cojinete

El sistema de retroceso retardado con rodamientos utiliza varios rodamientos de bolas para retrasar el movimiento del conjunto del portacerrojo tras el disparo. Está diseñado para ajustarse según las preferencias del usuario o la configuración de otros componentes, simplemente cambiando el elevador por uno de geometría diferente.

Retardo de palanca

Esquema del mecanismo de retroceso retardado por palanca utilizado en el fusil de asalto FAMAS.

El retroceso retardado por palanca utiliza la palanca para colocar el cerrojo en una desventaja mecánica, retrasando la apertura de la recámara. Cuando el cartucho empuja contra la cara del cerrojo, la palanca mueve el portacerrojo hacia atrás a una velocidad acelerada en relación con el cerrojo ligero. La palanca se puede aplicar con una pieza específica o a través de superficies inclinadas que interactúan entre sí. Esta palanca aumenta significativamente la resistencia y ralentiza el movimiento del cerrojo ligero. El funcionamiento fiable de las armas de retroceso retardado por palanca está limitado por parámetros específicos de la munición y del arma, como el peso de la bala, la carga propulsora, la longitud del cañón y el grado de desgaste. John Pedersen patentó uno de los primeros diseños conocidos para un sistema de retardo por palanca. [ 33 ] El mecanismo también fue utilizado por el diseñador de armas húngaro Pál Király en las décadas de 1910 y 1930 y se empleó en los subfusiles Danuvia 39M y 43M para el Ejército Húngaro . [ 34 ] Después de la Segunda Guerra Mundial , Király se estableció en la República Dominicana y desarrolló la carabina Cristóbal (o carabina Király-Cristóbal) empleando un mecanismo similar. Otras armas que utilizan este sistema son las pistolas Hogue Avenger y Benelli B76 , la subametralladora FNAB-43 , los fusiles de asalto TKB-517 , VAHAN y FAMAS [ 35 ] , los fusiles de combate/ametralladoras ligeras Sterling 7.62 y AVB-7.62 , y la ametralladora de uso general AA-52 . [ 36 ]

Retraso por gas

El retroceso retardado por gas no debe confundirse con el funcionamiento por gas . En las armas con retroceso retardado por gas, el cerrojo nunca se bloquea y, por lo tanto, es empujado hacia atrás por los gases propulsores en expansión , como en otros diseños basados ​​en retroceso. Sin embargo, los gases propulsores se ventilan desde el cañón hacia un cilindro con un pistón que retrasa la apertura del cerrojo. Se utilizó en la pistola Krag-Jørgensen y en algunos diseños alemanes de la Segunda Guerra Mundial para el cartucho 7,92 × 33 mm Kurz , incluyendo el fusil Volkssturmgewehr (con poca efectividad) y el Grossfuss Sturmgewehr (con una eficiencia ligeramente mayor), [ 37 ] y después de la guerra por las pistolas Heckler & Koch P7 , Walther CCP , Shevchenko PSh, Steyr GB y M-77B . En los últimos años se utilizó en la pistola Laugo Alien .

Retardo de anillo de cámara

Retroceso retardado por anillo de recámara

Cuando se dispara un cartucho, la vaina se expande sellando las paredes de la recámara. Este sellado impide que los gases a alta presión escapen al mecanismo del arma. Debido a que una recámara convencional es ligeramente más grande, un cartucho sin disparar entra libremente. En un arma de fuego con retardo de anillo en la recámara, esta es convencional en todos los aspectos, excepto por un anillo cóncavo en su pared. Al dispararse el cartucho, la vaina se expande dentro de este anillo y empuja la cara del cerrojo hacia atrás. A medida que la vaina se mueve hacia atrás, este anillo comprime la parte expandida. La energía necesaria para comprimir las paredes de la vaina ralentiza el movimiento hacia atrás de la vaina y la corredera, reduciendo así sus requisitos de masa. El primer uso conocido de este sistema fue en la pistola Fritz Mann en 1920 y, posteriormente, en la pistola experimental modelo T3 de High Standard Corp., desarrollada por Ott-Helmuth von Lossnitzer mientras trabajaba para High Standard. [ 38 ] [ 39 ] Otras armas de fuego que utilizaban este sistema eran la pistola LWS Seecamp , la AMT AutoMag II y la pistola Kimball .30 Carbine. [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] La familia de rifles SIG SG 510 incorpora un anillo de recámara escalonado y acanalado cerca del hombro del cartucho que se utiliza para evitar el rebote del cerrojo en lugar de un elemento de retardo. [ 43 ]

Existen sistemas similares que utilizan una recámara estriada para retrasar la extracción. Al dispararse, el cartucho se adhiere a las paredes estriadas de la recámara, lo que provoca un ligero retraso en la extracción. La ametralladora ligera Brunswick, prototipo de calibre 6x45 mm SAW, es un ejemplo que utiliza este sistema.

Otro ejemplo utiliza una cámara con puertos que emplea una cámara de cañón con puertos de alivio de presión que permiten que el gas se filtre a una cámara anular durante la extracción. [ 44 ] Básicamente, es lo opuesto a la lubricación de una cámara estriada, ya que está diseñada para que el cartucho se adhiera a la pared de la cámara, lo que provoca un ligero retraso en la extracción. Esto requiere un manguito soldado con una ranura anular interna para contener la presión. [ 45 ] [ 46 ]

La vacilación quedó bloqueada

Retroceso bloqueado por vacilación (el esquema muestra un ejemplo con un cerrojo basculante).

El sistema patentado de John Pedersen incorpora un bloque de cierre independiente de la corredera o el portacerrojo. En posición de disparo, el bloque de cierre se sitúa ligeramente por delante del tope de bloqueo ubicado en el armazón del arma. Al dispararse el cartucho, la vaina, el cerrojo y la corredera se mueven juntos una corta distancia hasta que el bloque de cierre choca con el tope de bloqueo y se detiene. La corredera continúa su movimiento hacia atrás con el impulso adquirido en la fase inicial, mientras que el cierre permanece bloqueado. Esto permite que la presión en la recámara disminuya a niveles seguros una vez que la bala sale del cañón. El movimiento continuo de la corredera levanta el bloque de cierre de su alojamiento y lo desplaza hacia atrás, continuando así el ciclo de disparo. En este sistema se utilizan cartuchos de paredes rectas, ya que son menos propensos a romperse que los cartuchos cónicos en armas de fuego con cerrojo, que retraen instantáneamente los cartuchos cuando la presión de la recámara es alta durante el disparo. Las pistolas Remington Modelo 51 y R51 , el subfusil SIG MKMO y el subfusil Star Si 35 son las únicas armas de fuego de producción en serie que han utilizado este diseño.

retroceso retardado del volante

El sistema de retroceso retardado por volante consiste en que, durante el disparo, la apertura del cerrojo se retrasa por la inercia rotacional de un volante. Este se acciona mediante un mecanismo de cremallera y piñón en el portacerrojo. El Barnitzke , el subfusil Kazachok y el MGD PM-9 utilizan este sistema. [ 47 ] [ 48 ]

Retardo de conmutación

Funcionamiento de la ametralladora Schwarzlose.
Imagen de la patente de Pedersen [ 49 ] que describe el mecanismo de retroceso retardado por palanca utilizado en su rifle.

En las armas de fuego de retroceso retardado con palanca, el movimiento hacia atrás del bloque de cierre debe superar una palanca mecánica significativa. [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] El cerrojo está articulado en el medio, es estacionario en el extremo posterior y está casi recto en reposo. A medida que el cerrojo se mueve hacia atrás por la fuerza del retroceso, la articulación de la bisagra se mueve hacia arriba. [ 53 ] La desventaja de la palanca impide que el cerrojo se abra hasta que la bala haya salido del cañón y las presiones hayan descendido a un nivel seguro. Este mecanismo se utilizó en el fusil Pedersen y en la ametralladora Schwarzlose MG M.07/12 . [ 51 ] [ 54 ]

Recorrido del perno fuera del eje

John Browning desarrolló este sencillo método, mediante el cual el eje de movimiento del cerrojo no estaba alineado con el del ánima, probablemente a finales de la Primera Guerra Mundial, y lo patentó en 1921. [ 55 ] [ 56 ] El resultado fue que un pequeño movimiento hacia atrás del cerrojo con respecto al eje del ánima requería un movimiento mayor a lo largo del eje de movimiento del cerrojo, lo que esencialmente magnificaba la resistencia del cerrojo sin aumentar su masa. La subametralladora francesa MAS-38 de 1938 utiliza un cerrojo cuya trayectoria de retroceso forma un ángulo con el cañón. La Jatimatic y la KRISS Vector utilizan versiones modificadas de este concepto.

Retardo radial

Retroceso retardado radial

CMMG presentó la carabina MkG con retardo radial en 2017. Este sistema utiliza la rotación de la cabeza del cerrojo para acelerar el portacerrojo de un rifle tipo AR-15 . Los tetones de bloqueo del cerrojo están adaptados para incorporar ángulos de 120° que hacen girar el cerrojo mientras se desplaza hacia atrás bajo la potencia de retroceso convencional. A medida que el cerrojo gira 22,5°, debe acelerar el portacerrojo hacia atrás a través de una ranura de pasador de leva adaptada con un ángulo de 50°. Esta aceleración amplifica la masa efectiva del portacerrojo, lo que reduce la velocidad de la cabeza del cerrojo. [ 57 ] Este retardo permite que la presión disminuya antes de la extracción sin la penalización de un conjunto de portacerrojo más pesado. [ 58 ] El sistema es similar al retroceso retardado por rodillo y palanca en que utiliza la masa del portacerrojo que se mueve a una velocidad mayor que la cabeza del cerrojo para retrasar la apertura de la acción. El diseño se describe en la patente estadounidense 10,436,530 .

Tornillo/perno giratorio con retardo

Utilizado por primera vez en el fusil automático Mannlicher Modelo 1893, el cerrojo en el retroceso retardado por tornillo utiliza un cerrojo giratorio que se retrasa mediante roscas interrumpidas en ángulo retrasadas por un cuarto de vuelta para desbloquearse. [ 59 ] John T. Thompson diseñó un fusil automático que funcionaba con un principio similar alrededor de 1920 y lo presentó para pruebas con el Ejército de los EE. UU. Este fusil, presentado varias veces, compitió sin éxito contra el fusil Pedersen y el fusil accionado por fulminante Garand en las primeras pruebas para reemplazar el fusil M1903 Springfield . [ 60 ] Esta operación es una de las formas más simples de retroceso retardado pero a menos que la munición esté lubricada o utilice una recámara estriada, el retroceso puede ser volátil, especialmente cuando se utilizan cartuchos de fusil de longitud completa. [ 61 ] La rotación del cerrojo debe ser de al menos 90° para evitar la ruptura de los cartuchos. [ 62 ] Otra forma de esta operación que utiliza un tornillo helicoidal para retrasar el movimiento hacia atrás fue la ametralladora Salvator-Dormus M1893 y más tarde el prototipo de subfusil Kalashnikov Modelo 1942 en 1942 [ 63 ] y la carabina Fox Wasp .

Retención retardada

El retroceso retardado por retención utiliza una retención accionada por resorte instalada dentro del cerrojo (es decir, un pasador cilíndrico) que se bloquea en una muesca en la sección final de la varilla guía más cercana a la recámara del cañón, en lugar de en una sección del receptor/muñón. [ 64 ] Eliminar las retenciones del cerrojo convertiría la operación en una simple operación de retroceso. La carabina de calibre de pistola Black-Jack de Show Low Manufacturing utiliza esta operación. [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ]

Otros sistemas de retroceso

Cámara flotante

David Marshall Williams (un destacado diseñador de la Oficina de Artillería de EE. UU. y posteriormente de Winchester ) desarrolló un mecanismo que permitía a las armas de fuego diseñadas para cartuchos de tamaño estándar disparar munición de percusión anular del calibre .22 de forma fiable. Su sistema utilizaba un pequeño "pistón" integrado en la recámara. Al dispararse el cartucho, la presión de los gases que incide sobre la parte frontal de la recámara flotante empuja hacia atrás la parte delantera de la misma, como en un pistón tradicional. Esto, sumado a la energía de retroceso que se transmite al cartucho, empuja el cerrojo con mayor energía que cualquiera de las fuerzas por separado. A menudo descrito como "retroceso acelerado", este mecanismo amplifica la energía de retroceso, de otro modo débil, del cartucho de percusión anular del calibre .22. [ 68 ] Williams diseñó una versión de entrenamiento de la ametralladora Browning y la versión Colt Service Ace .22 de rifle largo de la M1911 utilizando su sistema. El mayor retroceso producido por la recámara flotante hacía que estas armas de entrenamiento se comportaran de forma más similar a sus homólogas de plena potencia, a la vez que utilizaban munición de baja potencia y bajo coste. La recámara flotante es un mecanismo de retroceso directo y accionado por gas . [ 69 ]

Cebador activado

Retroceso accionado por cebador (el esquema muestra un ejemplo con aletas de bloqueo).

Las armas de fuego accionadas por fulminante utilizan la energía del retroceso del fulminante para desbloquear y ciclar el arma. [ 70 ] John Garand desarrolló el sistema en un intento fallido de reemplazar el rifle de cerrojo M1903 a principios de la década de 1920. [ 71 ] [ 72 ] Los prototipos de Garand funcionaron bien con la munición militar estadounidense .30-06 y fulminantes sin engarzar, pero luego el ejército cambió de una pólvora de combustión rápida a una pólvora de combustión progresiva Improved Military Rifle (IMR). El aumento de presión más lento hizo que los prototipos accionados por fulminante no fueran confiables, por lo que Garand abandonó el diseño de un rifle operado por gas que se convirtió en el M1 Garand . [ 71 ] [ 73 ] AAI Corporation utilizó un pistón de fulminante en un rifle presentado para la competencia SPIW. [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] el fusil de asalto Postnikov APT y la carabina Clarke como se describen en la patente estadounidense 2,401,616 . [ 78 ] Y en algunos casos como en la patente estadounidense 2537443A, el fulminante completo se expulsa del cartucho a través de un puerto en el cerrojo amartillando el percutor. [ 79 ]

Un sistema similar se utiliza en los rifles de puntería del LAW 80 y el arma de asalto multipropósito lanzada desde el hombro, que utiliza un cartucho de 9 mm, basado en el .308 Winchester , con un cartucho de fogueo .22 Hornet en lugar del fulminante. Al disparar, la vaina del Hornet retrocede una corta distancia, desbloqueando el mecanismo. [ 80 ]

revés en el caso

El propio cartucho se ha utilizado experimentalmente para accionar el mecanismo de forma similar al sistema de percusión del Garand. Entre los prototipos conocidos que utilizan este método se incluyen dos diseños de fusil de 1936, uno de Mihail Mamontov y otro de Makar Goryainov en TsKB-14 , y un diseño de la década de 1980 de AF Barishev . Los fusiles de Mamontov y Goryainov son solo parcialmente automáticos; únicamente el desbloqueo del cerrojo se acciona mediante los gases que empujan el cartucho hacia atrás, mientras que el resto del ciclo (expulsión, recarga) se realiza manualmente como en un fusil de cerrojo tradicional. Un problema importante al usar el cartucho como pistón es que su movimiento es mucho más rápido (aproximadamente 1 ms) en comparación con la inyección de gas más abajo en el cañón a través de un pistón (aproximadamente 5 ms en el fusil de francotirador Dragunov , que utilizaba el mismo cartucho que el fusil de Mamontov). Barishev creó un mecanismo totalmente automático, pero bastante voluminoso, que utilizaba un retardo mecánico. En su sistema, el casquillo empujaba hacia atrás una cara del cerrojo basculante que, al alcanzar cierto ángulo, empujaba hacia atrás una palanca de desbloqueo que continuaba su recorrido antes de desbloquear el cerrojo. [ 81 ] Sin embargo, el GRAU emitió una evaluación negativa del arma de Barishev, señalando que los principales problemas de fiabilidad de las armas de fuego que utilizaban el casquillo como pistón se conocían desde la década de 1930 y aún no se habían resuelto. [ 82 ]

Diseños de utilidad limitada

Cerradura Blish

El Blish Lock es un mecanismo de bloqueo de recámara diseñado por John Bell Blish, basado en su observación de que, bajo presiones extremas, ciertos metales diferentes se resisten al movimiento con una fuerza mayor de la que predecirían las leyes de fricción normales. En la terminología de ingeniería moderna, se denomina fricción estática o adherencia . Su mecanismo de bloqueo se utilizó en los diseños de la subametralladora Thompson , el fusil automático y la carabina automática . Este principio dudoso se eliminó posteriormente por considerarse redundante en las versiones M1 y M1A1 de las subametralladoras, a instancias del Ejército de los Estados Unidos. [ 83 ] La lubricación o la suciedad anularían por completo cualquier retraso. Cualquier ventaja real que pudiera aportar un sistema Blish limpio y sin lubricar también podría obtenerse añadiendo apenas una onza de masa al cerrojo. [ 84 ]

Cañón giratorio Savage

El sistema Savage se basaba en la teoría de que el estriado del cañón generaba una fuerza de rotación que mantenía el arma bloqueada hasta que el proyectil salía del cañón. Posteriormente se descubrió que la bala salía del cañón mucho antes de que se produjera el bloqueo. De hecho, las pistolas Savage funcionaban como simples armas de retroceso directo. [ 85 ] Las pistolas francesas MAB PA-15 y PA-8 de 9 mm presentan un diseño similar y funcionan correctamente.

Desbloqueo activado por espacio libre

Desbloqueo activado por espacio libre.

Una operación inusual que utiliza una cabeza de cerrojo que se mueve hacia atrás al disparar, lo que permite que el cartucho retroceda o incluso se estire hasta que el cerrojo se desbloquee. [ 86 ] [ 87 ] Al disparar el cartucho, la cabeza del cerrojo se mueve hacia atrás unos 2,5 mm hasta que se detiene, luego gira el cerrojo para desbloquearlo y repetir el ciclo de la operación.

Retardo magnético

Retroceso retardado magnético (se muestra en el banco de pruebas)

Una operación que utiliza un perno de tipo "retroceso simple" que tiene imanes de neodimio para retrasar su funcionamiento. [ 88 ] TACCOM ha desarrollado un amortiguador especial que utiliza esta operación.

Retardo neumático

Retardo neumático/hidráulico.

El retardo neumático/hidráulico consiste en utilizar un cerrojo de tipo "retroceso simple" con presión de aire para retrasar la operación. El Suomi KP/-31 y el subfusil Moore son ejemplos que utilizan este sistema. [ 89 ]

Otros sistemas de carga automática

Otros sistemas de carga automática son:

Véase también

Referencias

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