Balística interna


La balística interna (también balística interior ), un subcampo de la balística , es el estudio de la propulsión de un proyectil .

En las armas de fuego , la balística interna cubre el tiempo desde el encendido del propulsor hasta que el proyectil sale del cañón del arma . [1] El estudio de la balística interna es importante para los diseñadores y usuarios de armas de fuego de todo tipo, desde rifles y pistolas de pequeño calibre hasta artillería de alta tecnología .

Para los proyectiles propulsados ​​por cohetes , la balística interna cubre el período durante el cual el motor del cohete proporciona empuje. [2] [3]

Hay muchos procesos que son significativos. La fuente de energía es el propulsor en llamas. Genera gases calientes que elevan la presión de la cámara. Esa presión empuja la base del proyectil y hace que el proyectil se acelere. La presión de la cámara depende de muchos factores. La cantidad de propelente que se ha quemado, la temperatura de los gases y el volumen de la cámara. La velocidad de combustión del propulsor depende no solo de la composición química, sino también de la forma de los granos del propulsor. La temperatura depende no solo de la energía liberada, sino también del calor perdido por los lados del cañón y la recámara. El volumen de la cámara cambia continuamente: a medida que se quema el propulsor, hay más volumen para que lo ocupe el gas. A medida que el proyectil viaja por el cañón, el volumen detrás del proyectil también aumenta.Todavía hay otros efectos. Se pierde algo de energía al deformar el proyectil y hacer que gire. También hay pérdidas por fricción entre el proyectil y el cañón. El proyectil, a medida que viaja por el cañón, comprime el aire frente a él, lo que agrega resistencia a su movimiento hacia adelante.[1]

Se han desarrollado modelos para estos procesos. [5] Estos procesos afectan el diseño del arma. La recámara y el cañón deben resistir los gases a alta presión sin dañarse. Aunque la presión inicialmente aumenta a un valor alto, la presión comienza a caer cuando el proyectil ha viajado cierta distancia por el cañón. En consecuencia, el extremo de la boca del cañón no necesita ser tan fuerte como el extremo de la recámara. [6]

Antes de mediados del siglo XIX, antes del desarrollo de la electrónica y las matemáticas necesarias (ver Euler ) y la ciencia de los materiales para comprender completamente el diseño de recipientes a presión , la balística interna no tenía mucha información objetiva detallada. Los cañones y las acciones simplemente se construirían lo suficientemente fuertes como para sobrevivir a una sobrecarga conocida ( prueba de prueba ), y el cambio de velocidad de salida podría suponerse a partir de la distancia recorrida por el proyectil. [8]


Este es un gráfico de una simulación de la ronda de la OTAN de 5,56 mm , disparada desde un cañón de 20 pulgadas (510 mm). El eje horizontal representa el tiempo, el eje vertical representa la presión (línea verde), el recorrido de la bala (línea roja) y la velocidad de la bala (línea azul claro). Los valores mostrados en la parte superior son valores máximos
Este gráfico muestra diferentes curvas de presión para polvos con diferentes velocidades de combustión. El gráfico más a la izquierda es el mismo que el gráfico grande de arriba. El gráfico central muestra un polvo con una velocidad de combustión un 25 % más rápida y el gráfico de la derecha muestra un polvo con una velocidad de combustión un 20 % más lenta.