munición de percusión central

Un cartucho de percusión central (o de percusión anular ) es un tipo de cartucho metálico utilizado en armas de fuego , donde el fulminante se encuentra en el centro de la base de la vaina (es decir, la cabeza de la vaina). A diferencia de los cartuchos de percusión anular , el fulminante de percusión central suele ser un componente separado alojado en una cavidad (conocida como alojamiento del fulminante ) en la cabeza de la vaina y se puede reemplazar recargando el cartucho.

Los cartuchos de percusión central han sustituido a los de percusión anular, con la excepción de algunos calibres pequeños. La mayoría de las pistolas , rifles y escopetas actuales utilizan munición de percusión central, con la excepción de algunos cartuchos de percusión anular para pistolas y rifles de calibre .17 , .20 y .22 , algunos cartuchos de escopeta de pequeño calibre (destinados principalmente al control de plagas ) y un puñado de cartuchos de percusión anular y de percusión central anticuados para diversos mecanismos de armas de fuego .

Una forma temprana de munición de percusión central, sin cápsula fulminante, fue inventada entre 1808 y 1812 por Jean Samuel Pauly . ^{[ 1 ]} Este fue también el primer cartucho totalmente integrado y utilizaba una forma de obturación que empleaba el propio cartucho. Otra forma de munición de percusión central fue inventada por el francés Clement Pottet en 1829; ^{[ 2 ] [ 3 ]} sin embargo, Pottet no perfeccionaría su diseño hasta 1855. El general estadounidense Stephen Vincent Benét desarrolló un cartucho de percusión central con fulminante interno que fue adoptado por el Departamento de Artillería del Ejército de los Estados Unidos a partir de 1868, siendo finalmente retirado a mediados de la década de 1880. ^{[ 4 ]}

El cartucho de fuego central fue mejorado por Béatus Beringer, Benjamin Houllier, Gastinne Renette, Smith & Wesson, Charles Lancaster , Jules-Félix Gévelot, George Morse, Francois Schneider, Hiram Berdan y Edward Mounier Boxer . ^{[ 5 ] [ 3 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

Los cartuchos de percusión central son más fiables para uso militar porque las vainas metálicas más gruesas pueden soportar un trato más brusco sin dañarse, y son más seguros de manipular porque el compuesto explosivo de cebado en un borde sobresaliente tiene más probabilidades de activarse por impacto si un cartucho de percusión anular se cae o se aplasta. La base más robusta de un cartucho de percusión central puede soportar presiones más altas en la recámara, lo que a su vez proporciona a las balas mayor velocidad y energía. Si bien las vainas de los cartuchos de percusión central requieren un proceso de fabricación complejo y costoso, la manipulación del explosivo se simplifica al evitar el proceso de rotación necesario para distribuir uniformemente el explosivo de cebado en el borde, debido a la incertidumbre sobre qué segmento angular del borde de un cartucho de percusión anular será golpeado por la aguja percutora. Los cartuchos de percusión anular de mayor calibre requieren mayores volúmenes de explosivo de cebado que los cartuchos de percusión central, y el volumen requerido puede causar picos de presión indeseablemente altos durante el proceso de ignición. Reducir la cantidad de explosivo de cebado disminuirá considerablemente la fiabilidad de la ignición de los cartuchos de percusión anular y aumentará la probabilidad de un mal funcionamiento, como un fallo de encendido o un retardo de encendido . ^{[ 9 ]}

Las economías de escala se logran mediante fulminantes intercambiables para una amplia variedad de calibres de cartuchos de percusión central. Las costosas vainas de latón individuales se pueden reutilizar después de reemplazar el fulminante, la pólvora y el proyectil. La reutilización de la recarga manual es una ventaja para rifles que usan cartuchos de percusión central obsoletos o difíciles de encontrar, como el 6.5×54 mm Mannlicher-Schönauer , o calibres mayores como el .458 Lott , para los cuales la munición puede ser costosa. La parte delantera de algunas vainas vacías se puede reformar para usarlas como cartuchos obsoletos o experimentales con una configuración base similar. Los cartuchos modernos de calibre superior a .22 son principalmente de percusión central. Las acciones adecuadas para cartuchos de percusión anular de mayor calibre disminuyeron en popularidad hasta que la demanda dejó de superar los costos de fabricación y quedaron obsoletas.

La característica distintiva de la munición de percusión central es el fulminante , que es una copa metálica que contiene un explosivo primario insertado en un hueco en el centro de la base del cartucho. La aguja percutora del arma de fuego comprime este explosivo entre la copa y un yunque para producir gas caliente y una lluvia de partículas incandescentes que encienden la carga de pólvora. ^{[ 10 ]} Los fulminantes de los cartuchos Berdan y Boxer se consideran de "percusión central" y no son intercambiables a nivel del fulminante; sin embargo, la misma arma puede disparar cartuchos con fulminante Berdan o Boxer si las dimensiones generales son las mismas. ^{[ 11 ]}

Los dos tipos de fulminante son prácticamente indistinguibles a simple vista del cartucho cargado, aunque se pueden ver o sentir los dos (o más) orificios de ignición dentro de una vaina Berdan disparada, y el orificio único, de mayor tamaño, dentro de una vaina Boxer disparada. El fulminante Berdan es más económico de fabricar y se encuentra con mayor frecuencia en munición militar excedente fabricada fuera de Estados Unidos.

Introducción al boxeador

Mientras tanto, el coronel Edward Mounier Boxer , del Arsenal Real de Woolwich, Inglaterra, trabajaba en el diseño de una cápsula fulminante para cartuchos, patentándola en Inglaterra el 13 de octubre de 1866, y posteriormente recibió una patente estadounidense para su diseño el 29 de junio de 1869, en la patente estadounidense número 91.818 .

Los fulminantes Boxer son similares a los Berdan, con una diferencia fundamental: la ubicación del yunque. En un fulminante Boxer, el yunque es una pieza independiente que se aloja invertida en la copa del fulminante y ofrece suficiente resistencia al impacto del percutor al presionar la copa y comprimir el compuesto de ignición sensible a la presión. El alojamiento del fulminante en la base de la vaina tiene un único orificio de ignición en el centro. Esta posición apenas afecta al rendimiento del cartucho, pero facilita enormemente la extracción de los fulminantes usados ​​para la recarga , ya que una varilla centrada, introducida a través del orificio de ignición desde el extremo abierto de la vaina, expulsa el fulminante de dos piezas de la copa. A continuación, se introduce un nuevo fulminante, con su yunque incluido, en la vaina mediante una prensa de recarga o una herramienta manual. El sistema de fulminantes Boxer es universal para la munición civil fabricada en EE. UU.

La munición con fulminante Boxer es un poco más compleja de fabricar, ya que el fulminante consta de dos partes además del compuesto sensible a la presión. Sin embargo, la maquinaria automatizada que produce fulminantes más complejos por cientos de millones ha eliminado este problema práctico. Si bien el fulminante requiere un paso adicional durante el proceso de fabricación, la vaina del cartucho es más sencilla de fabricar, usar y recargar.

Los primeros fulminantes se fabricaban con diversas dimensiones y rendimiento. Se ha producido cierta estandarización donde las economías de escala benefician a los fabricantes de municiones. Los fulminantes Boxer para el mercado estadounidense vienen en diferentes tamaños, según la aplicación. Los tipos/tamaños de fulminantes son:

• Cápsulas fulminantes pequeñas para pistola de 0,175" (4,45  mm) de diámetro , y una versión pequeña para rifle con copa de metal más gruesa o resistente para usar con cargas de mayor presión en armas con un fuerte impacto del percutor.
•  Fulminantes de 0,209" (5,31 mm) de diámetro para cartuchos de escopeta y armas de avancarga modernas en línea , que utilizan un fulminante tipo Boxer ensamblado de fábrica dentro de una copa de latón cónica con reborde.
• Fulminantes grandes para rifle de 0,210" (5,33  mm) de diámetro , y una versión grande para pistola con copa metálica más delgada o blanda para usar con cargas de menor presión en armas con impacto ligero del percutor. Los fulminantes grandes para rifle también son 0,008" más altos que los fulminantes grandes para pistola. ^{[ 14 ] [ 15 ]}
• Fulminantes .50 BMG de 0,315" (8,00  mm) de diámetro , utilizados para el cartucho .50 Browning Machine Gun y sus derivados.

Ejemplos de usos:

• .38 Special , estándar de pistola pequeña
• .357 Magnum , pequeña pistola magnum
• .45 Colt , pistola grande estándar
• .50 Action Express , pistola magnum de gran calibre
• .223 Remington , rifle pequeño estándar
• .357 Remington Maximum , rifle magnum pequeño
• .270 Winchester , calibre estándar para rifles grandes
• .338 Lapua Magnum , rifle magnum grande

El tamaño del fulminante se basa en el alojamiento del fulminante del cartucho, con tipos estándar disponibles en diámetros grandes o pequeños. La carga explosiva del fulminante se basa en la cantidad de energía de ignición requerida por el diseño del cartucho; un fulminante estándar se usaría para cargas más pequeñas o pólvoras de combustión más rápida, mientras que un fulminante magnum se usaría para cargas más grandes o pólvoras de combustión más lenta utilizadas con cartuchos grandes o cargas pesadas. Los fulminantes de rifle, grandes y magnum aumentan la energía de ignición entregada a la pólvora, al proporcionar una llama más caliente, más fuerte y/o más duradera. Los cartuchos de pistola a menudo son más pequeños que los cartuchos de rifle modernos, por lo que pueden necesitar menos llama de fulminante que los rifles. Una diferencia física entre los fulminantes de pistola y rifle es el grosor de la vaina del fulminante; dado que los cartuchos de pistola generalmente operan a niveles de presión más bajos que la mayoría de los rifles, sus copas de fulminante son más delgadas, más blandas y más fáciles de encender, mientras que los fulminantes de rifle son más gruesos y más fuertes, lo que requiere un impacto más fuerte del percutor . ^{[ 16 ]} A pesar de los nombres pistola y rifle , el fulminante utilizado depende del cartucho, no del arma de fuego; Algunos cartuchos de pistola de alta presión, como el .221 Fireball y el .454 Casull, utilizan fulminantes de rifle, mientras que los cartuchos de pistola y revólver de menor presión, como el .32 ACP, el .380 ACP, el 9 mm Parabellum, el .38 Special, el .357 Magnum, el .44 Magnum y el .45 ACP, y los cartuchos de revólver tradicionales , como el .32-20, el .44-40 y el .45 Colt, también utilizados en rifles de palanca , siguen cargándose con fulminantes de pistola. Sin embargo, prácticamente todos los cartuchos utilizados exclusivamente en rifles utilizan fulminantes de rifle. Entre las excepciones notables se encuentran el .458 SOCOM y el .50 Beowulf , que utilizan fulminantes estándar y magnum de pistola grandes, respectivamente.

Cebadores de escopeta

Todos los cartuchos modernos para escopeta (excepto los cartuchos especializados de perdigones del calibre .22 ) son de percusión central. Utilizan un fulminante grande y específico para escopeta, basado en el sistema Boxer, en el que el fulminante contiene el yunque contra el cual el explosivo primario es comprimido por la aguja percutora y la deformación de la copa del fulminante.

Los fulminantes de escopeta también se utilizan como reemplazo del sistema de ignición de cápsula fulminante en algunas armas de fuego modernas de pólvora negra, y en algunos casos como el cartucho propiamente dicho, en particular el Pipet de 6 mm . ^{[ 17 ]}

La fabricación e inserción de fulminantes es la parte más peligrosa de la producción de munición para armas pequeñas. Los compuestos sensibles de los fulminantes han cobrado muchas vidas, incluida la del fundador de la famosa empresa británica de municiones Eley . Las operaciones comerciales modernas utilizan blindajes protectores entre los operarios y los equipos de fabricación. ^{[ 22 ]}

Los primeros fulminantes usaban el mismo fulminato de mercurio que las cápsulas fulminantes del siglo XIX . La pólvora negra podía encenderse eficazmente con el mercurio caliente liberado durante su descomposición. Las desventajas de los fulminantes de mercurio se hicieron evidentes con las cargas de pólvora sin humo . El fulminato de mercurio se descomponía lentamente durante el almacenamiento hasta que la energía restante era insuficiente para una ignición fiable. ^{[ 23 ]} La disminución de la energía de ignición con el tiempo no se había reconocido como un problema con las cargas de pólvora negra porque esta podía encenderse con tan poca energía como una descarga de electricidad estática. La pólvora sin humo a menudo requería más energía térmica para la ignición. ^{[ 24 ]} Los fallos de encendido y los retardos de encendido se volvieron comunes a medida que el compuesto de cebado restante se esparcía en los fulminantes viejos. Un fallo de encendido se producía si el compuesto de cebado no reaccionaba a la caída del percutor o se extinguía antes de encender la carga de pólvora. Un retardo de encendido es un retraso perceptible entre la caída del percutor y el disparo del arma. En casos extremos, el retraso podría ser suficiente para interpretarse como un fallo de encendido, y el cartucho podría dispararse mientras se abre la corredera o cuando el arma apunta en una dirección inapropiada.

Se descubrió que las partículas incandescentes eran más eficaces para encender la pólvora sin humo después de que los gases explosivos primarios hubieran calentado los granos de pólvora. Las cargas de artillería frecuentemente incluían una menor cantidad de pólvora negra que se encendía con el fulminante, por lo que el carbonato de potasio incandescente propagaba el fuego a través de la pólvora sin humo. ^{[ 25 ]} Se añadía clorato de potasio a las mezclas de fulminato de mercurio para que el cloruro de potasio incandescente tuviera un efecto similar en los cartuchos de armas pequeñas.

Las mezclas de cebado que contienen fulminato de mercurio dejan mercurio metálico en el ánima y en la vaina del cartucho después del disparo. El mercurio se absorbía en gran medida en la suciedad humeante de las cargas de pólvora negra. El mercurio recubría el interior de las vainas de latón con cargas de pólvora sin humo, y las presiones más altas de las cargas de pólvora sin humo forzaban el mercurio a los límites de grano entre los cristales de latón donde formaba amalgamas de zinc y cobre debilitando la vaina y haciéndola inadecuada para la recarga. El Ejército de los Estados Unidos suspendió el uso de mezclas de cebado mercúricas en 1898 para permitir la recarga de vainas disparadas en el arsenal durante tiempos de paz. ^{[ 26 ]} Los fulminantes FA-70 del Arsenal de Frankford usaban clorato de potasio como oxidante para el tiocianato de plomo(II) , para aumentar la sensibilidad del clorato de potasio, y trisulfuro de antimonio , como abrasivo, con pequeñas cantidades de trinitrotolueno . ^{[ 27 ]} Estos fulminantes corrosivos dejan un residuo de sal de cloruro de potasio en el ánima después de disparar un cartucho. Estos cristales de sal higroscópicos retendrán la humedad de una atmósfera húmeda y causarán oxidación. ^{[ 28 ]} Estos fulminantes corrosivos pueden causar daños graves al arma a menos que el cañón y el mecanismo se limpien cuidadosamente después de disparar.

Los fabricantes de munición civil comenzaron a ofrecer fulminantes no corrosivos en la década de 1920, pero la mayoría de la munición militar continuó utilizando mezclas de fulminantes corrosivos de fiabilidad establecida. ^{[ 29 ]} Las diversas formulaciones de fulminantes patentadas utilizadas por diferentes fabricantes produjeron propiedades de ignición significativamente diferentes ^{[ 30 ]} hasta que Estados Unidos emitió especificaciones militares para fulminantes no corrosivos para la producción de cartuchos 7.62×51 mm OTAN . Los fulminantes PA-101 desarrollados en el Arsenal Picatinny utilizaban aproximadamente un 50 % de estifnato de plomo con cantidades menores de nitrato de bario , trisulfuro de antimonio, aluminio en polvo y un compuesto de tetrazina . ^{[ 27 ]} La mayoría de los fabricantes estadounidenses adoptaron el estándar militar PA-101 para su producción civil de fulminantes Boxer. ^{[ 31 ]} Posteriormente, los fabricantes ofrecieron fulminantes magnum más potentes para la ignición uniforme de cartuchos civiles de largo alcance o de caza mayor con una capacidad de pólvora significativamente mayor que la requerida para las armas de infantería estándar.

Otros explosivos utilizados en los fulminantes pueden incluir azida de plomo , perclorato de potasio o diazodinitrofenol (DDNP). A finales de la década de 1990, aparecieron en el mercado los fulminantes sin plomo (véase bala verde ), para abordar las preocupaciones sobre el plomo y otros compuestos de metales pesados ​​que se encontraban en los fulminantes más antiguos. Los metales pesados, aunque en pequeñas cantidades, se liberan en forma de hollín muy fino. Algunos campos de tiro cubiertos están prohibiendo los fulminantes que contienen metales pesados ​​debido a su toxicidad. Los fulminantes sin plomo eran originalmente menos sensibles y tenían una mayor sensibilidad a la humedad y, por consiguiente, una vida útil más corta que los fulminantes no corrosivos normales. Desde su introducción, los fulminantes sin plomo han mejorado su rendimiento en comparación con los primeros fulminantes sin plomo. ^{[ 32 ]} Las pruebas que comparaban los fulminantes sin plomo con los fulminantes a base de plomo realizadas por el Departamento de Defensa de los EE. UU. (aproximadamente en 2006) revelaron diferencias significativas (en ese momento) en la fiabilidad entre los dos tipos de fulminantes, cuando se utilizaban en munición de 7,62 × 51 mm. En estas pruebas, se demostró que los fulminantes sin plomo no son tan fiables como los que contienen plomo. Los fulminantes sin plomo mostraron un rendimiento deficiente en cuanto a la presión máxima de explosión, lo que resultó en una ignición deficiente. La popularidad de las alternativas no corrosivas sigue siendo baja, ya que la fiabilidad del fulminante es fundamental. La mayoría de los fulminantes sin plomo provienen de Rusia (MUrom?) o Corea del Sur (PMC).

La munición militar o excedente europea y oriental suele utilizar fulminantes Berdan corrosivos o ligeramente corrosivos porque funcionan de forma fiable incluso en condiciones severas y tienen una vida útil más larga que los fulminantes no corrosivos que se utilizan actualmente. Los fulminantes Boxer modernos son casi siempre no corrosivos y no contienen mercurio. Para determinar las características corrosivas o no corrosivas según el tipo de fulminante, se deben tener en cuenta estas fechas de marcaje final de la producción de munición corrosiva: ^{[ 33 ]}

• .45 ACP : FA 54, FCC 53, RA 52, TW 53, WCC 52, WRA 54
• .30-06 Springfield : FA 56, LC 52, RA 51, SL 52, TW 52, WCC 51, WRA 54
• FN 57 ^{[ 34 ]}

• bala con talón
• Lista de cartuchos de llanta con descuento

• «Revisión de fulminantes corrosivos» por ME Podany, ALGC. Incluye información más detallada sobre cómo identificar la munición USGI corrosiva y no corrosiva según la marca en la base del cartucho. Este artículo hace referencia a «Beginners Digest: Nonmercuric, Noncorrosive Primers», págs.  34-36, enero de 1961, publicado en The American Rifleman.