Pistola de aire comprimido

Una carabina de aire comprimido de pistón de resorte (también conocida como carabina de resorte o simplemente " springer ") funciona mediante un conjunto de bomba de pistón con resorte alojado en una cámara de compresión separada del cañón . Tradicionalmente, se utiliza un resorte helicoidal de acero lubricado con grasa como resorte principal. Antes de disparar, el usuario debe amartillar manualmente la carabina accionando una palanca conectada al conjunto de la bomba, lo que tira del pistón hacia atrás y comprime el resorte principal hasta que la parte trasera del pistón acciona el fiador . Al disparar, se aprieta el gatillo , liberando el fiador y permitiendo que el resorte principal se descomprima y libere su energía potencial elástica almacenada , empujando el pistón hacia adelante y comprimiendo así el aire en el cilindro de la bomba. Dado que la salida de la bomba (ubicada en la parte frontal) está directamente detrás del proyectil alojado en la cámara del cañón , una vez que la presión del aire ha aumentado lo suficiente como para superar la fricción estática o la restricción del cañón que retiene el proyectil, este es impulsado hacia adelante por una columna de aire comprimido en expansión. Todo esto ocurre en una fracción de segundo, durante la cual el aire se calienta adiabáticamente hasta varios cientos de grados y luego se enfría al expandirse. Esto también puede provocar un fenómeno conocido como "dieseling", donde sustancias inflamables en la cámara de compresión (por ejemplo, lubricante a base de petróleo) pueden encenderse por el calor de la compresión, como en un motor diésel , y generar un efecto de postcombustión con empujes adicionales (a menudo impredecibles). Esto suele resultar en humo de combustión saliendo por la boca del cañón y posibles daños por presión en las juntas tóricas de goma dentro del arma. El dieseling puede provocarse intencionalmente para aumentar la potencia, recubriendo el proyectil con lubricante o vaselina , aunque esto puede dañar el sello de la recámara.

La mayoría de las escopetas de pistón de resorte son, por naturaleza, de un solo disparo y de retrocarga , pero en los últimos años fabricantes como Gamo , Umarex y Hatsan han introducido repetidoras de múltiples disparos con cargadores .

Las carabinas de pistón de resorte, especialmente las de alta potencia tipo "magnum", pueden alcanzar velocidades de salida superiores a la velocidad del sonido . El esfuerzo necesario para amartillarlas es proporcional a la potencia de diseño del arma; a mayor velocidad de salida, se requiere un resorte más rígido y, por lo tanto, un mayor esfuerzo de amartillado. Las carabinas de pistón de resorte tienen un límite superior práctico de 380 m/s (1250 ft /s) para balines de calibre .177 (4,5 mm), ya que velocidades superiores provocan un vuelo inestable y una pérdida de precisión. Esto se debe a la fuerte vibración que se produce cuando el balín alcanza y supera la velocidad transónica , luego disminuye su velocidad y vuelve a atravesar la barrera del sonido , lo cual es más que suficiente para desestabilizar su vuelo. Poco después de salir del cañón, el balín supersónico vuelve a caer por debajo de la velocidad del sonido y la onda de choque lo alcanza, interrumpiendo la estabilidad de su vuelo. La resistencia aerodinámica aumenta desproporcionadamente con la velocidad del proyectil, por lo que generalmente es mejor aumentar su peso para mantener velocidades subsónicas en armas de alta potencia. Muchos tiradores consideran que velocidades entre 800 y 900 pies/s (240 y 270 m/s) ofrecen un equilibrio ideal entre potencia y precisión.     

Las pistolas de resorte suelen amartillarse mediante uno de los siguientes mecanismos:

• De cañón basculante: al igual que un arma de fuego de acción basculante , el cañón está articulado en la unión con el cajón de mecanismos y se flexiona hacia abajo para exponer la recámara y sirve como palanca de amartillado.
• Cañón fijo: el cañón está fijo al cajón de mecanismos y el amartillado se realiza con una palanca de amartillado independiente.
  • Palanca inferior: la palanca de amartillado se encuentra debajo del cañón o del receptor y se flexiona hacia abajo durante el amartillado.
  • Palanca lateral: la palanca de amartillado está ubicada al lado (generalmente al lado derecho) del receptor y se flexiona lateralmente durante el amartillado.
  • Palanca superior: la palanca de amartillado se encuentra encima del cañón y se flexiona hacia arriba durante el amartillado, presente en algunas pistolas de aire comprimido.
• Amartillado motorizado alimentado por una batería recargable (poco común)

Las carabinas de resorte, especialmente los modelos de alta potencia ("magnum"), siguen experimentando retroceso debido a que el muelle principal empuja el pistón hacia adelante. Si bien el retroceso es menor que el de algunas armas de fuego de cartucho , puede dificultar la precisión, ya que se produce mientras el proyectil aún se encuentra dentro del cañón. El retroceso de las carabinas de resorte también presenta un fuerte impulso hacia adelante, causado por el impacto del pistón contra el extremo frontal de la cámara de bombeo una vez que el muelle se ha descomprimido por completo. Se sabe que estos rápidos movimientos de doble sacudida dañan las miras telescópicas no aptas para su uso con carabinas de resorte. Además, el muelle suele presentar vibraciones transversales colaterales impredecibles, así como torsión , lo que puede afectar la precisión. Estas vibraciones se pueden controlar añadiendo elementos como guías de muelle ajustadas o mediante ajustes realizados por armeros especializados en modificaciones de carabinas de aire comprimido. Un ajuste común consiste en añadir grasa tenaz de alta viscosidad al muelle, que lo lubrica y amortigua las vibraciones.

Las carabinas de aire comprimido de mejor calidad pueden tener una vida útil muy larga, ya que son fáciles de mantener y reparar. Debido a que proporcionan la misma energía mecánica en cada disparo, la balística externa es bastante consistente. La mayoría de las competiciones olímpicas de carabinas de aire comprimido durante las décadas de 1970 y 1980 se disputaban con carabinas de pistón de resorte, a menudo del tipo de pistón opuesto que elimina el retroceso. A partir de la década de 1980, las carabinas impulsadas por dióxido de carbono comprimido/licuado comenzaron a dominar la competición. Hoy en día, las carabinas utilizadas en los niveles más altos de competición funcionan con aire comprimido .

Las carabinas neumáticas impulsan los proyectiles aprovechando la energía potencial neumática del aire comprimido , que se presuriza previamente y se almacena dentro de la carabina, para luego liberarse a través de válvulas durante el disparo. Las carabinas de bombeo de un solo tiempo y de varios tiempos utilizan una bomba manual integrada para presurizar el aire en un depósito interno , mientras que los depósitos de las carabinas neumáticas precargadas se llenan desde una fuente externa mediante una bomba de pie de alta presión o decantando el aire de una botella de buceo más grande .

Neumático precargado

Las carabinas de aire comprimido precargadas ( PCP) tienen su depósito interno precargado desde una fuente de aire externa (como una botella de buceo o un compresor de aire , o mediante carga manual con una bomba de pie de alta presión ) y permanecen presurizadas hasta que se agotan tras repetidos disparos. Durante el disparo, el martillo golpea la válvula de liberación del depósito, permitiendo que un volumen determinado de aire presurizado se descargue en la recámara e impulse el proyectil. Según el diseño de la válvula de liberación, las carabinas PCP se pueden clasificar en dos tipos: no reguladas y reguladas (con válvula reguladora mecánica o electrónica ). Además del aire comprimido , recientemente se han desarrollado modelos PCP personalizados que utilizan nitrógeno puro comprimido e incluso helio comprimido.

Debido a la necesidad de cilindros o sistemas de carga, las armas PCP tienen costos iniciales más altos pero costos operativos mucho más bajos en comparación con los rifles de CO2 _, y tienen un rendimiento superior a las armas de bombeo comunes. Al no tener un movimiento significativo de piezas mecánicas pesadas durante el ciclo de descarga, los diseños de armas de aire PCP producen un retroceso menor y pueden disparar hasta 100 tiros por carga dependiendo del tamaño del tanque/depósito. El suministro fácil de aire ha permitido el desarrollo de armas de aire semiautomáticas y totalmente automáticas. ^{[ 13 ]} Las armas PCP son muy populares en Europa debido a su precisión y facilidad de uso. Se utilizan ampliamente en eventos de tiro con pistola y rifle de aire de 10 metros de la ISSF y en el deporte de tiro Field Target , ^{[ 14 ]} y generalmente están equipadas con miras telescópicas .

Los primeros diseños de bombas de pie presentaban problemas de fatiga (tanto humana como mecánica), deformación por temperatura y condensación, ninguno de los cuales beneficia la precisión del disparo ni la durabilidad de las carabinas de aire comprimido. Las bombas de pie modernas cuentan con cámaras multietapa y sistemas de filtración de aire integrados, lo que ha superado muchos de estos problemas. El uso de aire comprimido de calidad para buceo , extraído de una botella de buceo, proporciona aire limpio, seco y a alta presión de forma constante.

Durante el ciclo de descarga típico de una carabina PCP, el martillo del rifle es liberado por el fiador para golpear la válvula de retención . El martillo puede moverse hacia atrás o hacia adelante, a diferencia de las armas de fuego, donde casi siempre se mueve hacia adelante. La válvula se mantiene cerrada por un resorte y la presión del aire en el depósito. La presión del resorte es constante, y la presión del aire liberado (también conocida como presión de trabajo ) disminuye con cada disparo sucesivo. Como resultado, cuando la presión del depósito es alta, la válvula se abre menos completamente y se cierra más rápido que cuando la presión del depósito es baja, lo que resulta en un volumen total de aire similar que fluye a través de la válvula con cada disparo. Esto genera un grado de autorregulación parcial que proporciona una mayor consistencia de velocidad entre disparos, lo que corresponde a la fase intermedia de "meseta" del perfil de velocidad de salida del arma (también conocida como curva de potencia ). Una carabina PCP bien diseñada mostrará una buena consistencia entre disparos durante un período prolongado, a medida que se agota el depósito de aire.

Otros rifles y pistolas PCP están regulados, es decir, la válvula de disparo opera dentro de una cámara secundaria separada del depósito de aire principal por el cuerpo del regulador. El regulador mantiene la presión dentro de esta cámara secundaria a una presión fija (inferior a la del depósito principal) hasta que la presión del depósito principal cae hasta el punto en que ya no puede hacerlo. Como resultado, se mantiene la consistencia disparo a disparo durante más tiempo que en un rifle no regulado, y el arma también puede disparar más veces debido a la menor pérdida de presión del depósito. ^{[ 15 ]}

Las pistolas de gas comprimido , también conocidas como pistolas CG, ^{[ 16 ]} son ​​esencialmente pistolas neumáticas que utilizan depósitos de presión desmontables en forma de cilindros de gas externos precargados (a menudo con válvulas reguladoras incorporadas ), y se las suele denominar pistolas _de CO₂ debido al uso comercial generalizado del dióxido de carbono líquido embotellado . Sin embargo, los modelos de gama alta más recientes a veces utilizan cilindros de aire comprimido / nitrógeno (conocidos como HPA o "N₂ _" ) más grandes, que tienen presiones de funcionamiento más altas y mejor estabilidad térmica.

CO2_​

Las pistolas _de CO₂ , al igual que otras armas neumáticas que utilizan aire comprimido, ofrecen potencia para disparos repetidos en un paquete compacto sin necesidad de complejos mecanismos de bombeo o llenado. La capacidad de almacenar energía para disparos repetidos también permite la creación de armas de repetición. Existen en el mercado muchas réplicas de revólveres y pistolas semiautomáticas que utilizan CO₂ _. La mayoría de las pistolas de CO₂ _utilizan un cilindro desechable llamado cartucho " Powerlet ", que suele comprarse con 12 gramos (0,42 oz) de gas CO₂ presurizado _, aunque algunos modelos, generalmente más caros, utilizan depósitos de CO₂ recargables de mayor capacidad, _como los que se usan habitualmente en las marcadoras de paintball . 

_{Las pistolas de} CO₂ son populares para el entrenamiento, ya que tanto las armas como la munición son económicas, relativamente seguras y no requieren instalaciones especializadas. Además, se pueden comprar y poseer en zonas donde la posesión de armas de fuego está estrictamente controlada o prohibida. La mayoría de las pistolas de CO₂ _son relativamente económicas, y existen algunas pistolas de precisión para tiro al blanco que utilizan _CO₂ .

La munición más común en las carabinas de aire comprimido es de plomo, un metal pesado . El plomo es altamente tóxico (tanto si se inhala como si se ingiere) y afecta a casi todos los órganos y sistemas del cuerpo humano. Por este motivo, los balines sin plomo son cada vez más populares y están disponibles en una amplia variedad de formas y estilos, al igual que los balines de plomo tradicionales.

La forma más popular es, sin duda, la del proyectil diabolo de cintura estrecha , que consta de dos secciones: una parte frontal sólida llamada "cabeza", que contiene el centro de masa y está disponible en una variedad de formas y estilos como plana ( wadcutter ), redonda (convexa), cónica (puntiaguda) y con hoyuelos ( punta hueca ); y una parte trasera cónica hueca de paredes delgadas llamada "faldón", que se expande y se acopla completamente al cañón para proporcionar un buen sellado y, por lo tanto, permite la máxima eficiencia en la propulsión del proyectil durante el disparo. En vuelo, el faldón tiene una mayor relación resistencia -peso que la cabeza y ejerce una fuerza de tracción hacia atrás detrás del centro de masa, similar a la de un volante de bádminton . Esto produce un fenómeno conocido como estabilización de la resistencia , que ayuda a contrarrestar el cabeceo y a mantener una trayectoria de vuelo consistente . Sin embargo, la forma de diábolo también significa que el proyectil en general tendrá un coeficiente balístico deficiente y tenderá a perder energía rápidamente y a ser más inestable, especialmente en la región transónica (272–408  m/s ~ 893–1340  ft/s).

Los balines Diabolo se fabrican tradicionalmente con plomo , pero existen numerosas alternativas sin plomo, como el estaño , o una combinación de materiales como acero o aleaciones de oro con puntas de polímero . Todos los principales fabricantes de balines, incluidos H&N Sport, RWS, JSB, Gamo y otros, ofrecen una variedad de balines sin plomo. ^{[ 20 ]} Dado que el plomo es muy denso, tiene un coeficiente balístico más alto que las alternativas ligeras como el estaño, el cobre o el plástico. Actualmente, la industria de las armas de aire comprimido no produce en masa alternativas densas al plomo con un alto coeficiente balístico para disparos de largo alcance.

La munición BB fue en su momento la más común para carabinas de aire comprimido en EE. UU., gracias a la popularidad de la línea de carabinas BB de Daisy  . Una BB es una pequeña bola metálica de 4,5 mm ( 0,177") de diámetro , generalmente de acero (con recubrimiento de cobre o zinc) o plomo. Originalmente llamada " perdigones redondos ", su nombre actual proviene de los perdigones de plomo del tamaño de una BB que se usaban en los cartuchos de escopeta , para los cuales se diseñó la primera carabina BB inventada en 1886. Las BB de acero pueden ser bastante precisas a corta distancia cuando se disparan desde carabinas BB con cañones lisos diseñados adecuadamente . Los perdigones de plomo del número 3 se pueden usar en carabinas de aire comprimido de calibre .25" como si fueran BB grandes.

Debido a la dureza del acero, las bolas de acero no se adaptan bien a los cañones estriados, por lo que su tamaño es menor (  bola de 4,4 mm frente a  ánima de 4,5 mm) para que puedan usarse en cañones estriados de 0,177 pulgadas. En esta configuración, se consideran cañones lisos , pero con un sellado de gas deficiente, y si  se usaran bolas de 4,5 mm de diámetro, se atascarían en el ánima. Por lo tanto, las bolas de acero carecen de la estabilización de giro necesaria para la precisión a larga distancia, y se desaconseja su uso en cualquier arma estriada que no sea la más económica. Sin embargo, las bolas de plomo, más blandas, sí pueden usarse en cañones estriados.

Normalmente, las BB se utilizan para practicar en interiores, tiro recreativo al aire libre, entrenar a niños o ahorrar dinero, ya que son significativamente más baratas que los perdigones. Las réplicas de pistolas _de CO₂ permiten entrenar con una pistola de BB, ahorrando mucho dinero en comparación con los cartuchos de armas de fuego de percusión central. Se debe tener cuidado para evitar rebotes y se recomienda el uso de gafas de seguridad. Recientemente, los fabricantes han creado BB frangibles , ^{[ 21 ]} que se rompen y no rebotan, reduciendo los riesgos asociados con las pistolas de BB.

Algunos tiradores de escopeta usan rifles de aire comprimido sin mira para entrenar el tiro instintivo . Armas similares también fueron utilizadas brevemente por el Ejército de los Estados Unidos en un programa de tiro instintivo de la época de Vietnam llamado " Quick Kill ". ^{[ 22 ]}

En los siglos XVIII y XIX, los dardos para pistolas de aire comprimido eran populares, principalmente porque podían reutilizarse. Aunque ahora son menos populares, existen varios tipos de dardos diseñados para usarse en pistolas de aire comprimido, pero no se recomienda su uso en pistolas con cañones estriados ni en pistolas de aire comprimido de resorte. ^{[ 23 ]} Las pistolas de aire comprimido que disparan dardos a veces se denominan pistolas de dardos , y pistolas tranquilizantes si los dardos utilizados están cargados con compuestos anestésicos ( tranquilizantes ).

Algunas carabinas de aire comprimido modernas están diseñadas para disparar flechas y se denominan arqueros o, a veces, arcos de aire . Estas flechas tienen un vástago hueco abierto en la parte posterior, donde normalmente se ubicaría la muesca . Al cargarlas, el vástago hueco se desliza hacia atrás sobre un cañón cuyo diámetro exterior es solo ligeramente menor que el diámetro interior del vástago, lo que proporciona un ajuste preciso que minimiza las vibraciones y ofrece un sellado adecuado sin generar demasiada fricción . Al disparar, el gatillo libera aire a alta presión desde el cañón hacia la parte frontal del vástago hueco, impulsando la flecha hacia adelante. Estas carabinas pueden disparar flechas a velocidades de lanzamiento que rivalizan o incluso superan las de las ballestas de alta gama , manteniendo una precisión constante que no se ve afectada por la paradoja del arquero , pero también son más costosas de instalar y mantener.

El pentatlón moderno incluye desde 2009 una prueba de carrera láser que sustituyó a la tradicional carrera a campo traviesa de 3200 metros y al tiro cronometrado con pistola de aire comprimido. ^{[ 24 ]} Los competidores corren 4 vueltas de 800 m combinadas con 4 rondas de disparos. Las pistolas utilizadas son pistolas de aire comprimido modificadas que disparan un rayo láser seguro para la vista hacia un objetivo al mismo tiempo que una descarga de aire. Esto ha simplificado la organización de las pruebas desde el punto de vista de la seguridad y permite a los competidores desplazarse con mayor facilidad con sus armas. ^{[ 25 ]}

Los balines de airsoft son bolas de plástico que se disparan con pistolas de airsoft .