Una ráfaga de boca es una onda de choque explosiva creada en la boca de un arma de fuego durante un disparo . Antes de que un proyectil abandone el cañón de la pistola , obtura el orificio y "tapona" los productos gaseosos presurizados de la combustión del propulsor detrás de él, conteniendo esencialmente los gases dentro de un sistema cerrado como un elemento neutral en el impulso general de la física del sistema. Sin embargo, cuando el proyectil sale del cañón, este sello funcional se quita y los gases del orificio de alta energía quedan libres de repente para salir delbozal y expandirse rápidamente en forma de onda de choque supersónica (que a menudo puede ser lo suficientemente rápida como para adelantar momentáneamente al proyectil y afectar su dinámica de vuelo ), creando así el estallido de boca.
El estallido de la boca a menudo se divide en dos componentes: un componente auditivo [1] y un componente no auditivo. [2] El componente auditivo es el sonido fuerte del disparo y es importante porque puede causar una pérdida auditiva significativa al personal circundante y también revelar la posición del arma. El componente no auditivo es la onda de compresión infrasónica y puede causar daños por choque a los elementos cercanos.
Además de la explosión en sí, parte de la energía de los gases también se libera como energía luminosa , conocida como destello de boca .
Componentes
Sonido de pistola
El sonido audible del disparo de un arma, también conocido como bozal o disparos , puede tener dos fuentes: el propio estallido de la boca, que se manifiesta como un "pop" o "bang" fuerte y breve, y cualquier estallido sónico producido por un transónico. o proyectil supersónico , que se manifiesta como un chasquido agudo parecido a un látigo que persiste un poco más. La ráfaga de la boca es, con mucho, el componente principal de un disparo, debido a la intensidad de la energía sonora liberada y la proximidad al tirador y a los transeúntes. Los estallidos del hocico pueden superar fácilmente los niveles de presión sonora de 140 decibeles , lo que puede romper los tímpanos y causar una pérdida auditiva neurosensorial permanente incluso con exposiciones breves y poco frecuentes. [3] Con armas grandes con una energía de boca mucho más alta , por ejemplo la artillería , ese peligro puede extenderse hacia afuera una distancia significativa desde la boca, [4] lo que obliga a usar protectores auditivos para todo el personal en las proximidades por motivos de salud ocupacional .
En el caso de las armas pequeñas , los supresores ayudan a reducir el impacto de la boca de las armas de fuego al proporcionar un área más grande para que el gas propulsor se expanda, desacelere y enfríe antes de liberar energía sonora en el entorno. [5] Otros dispositivos de boca, como los escudos protectores contra explosiones , también pueden proteger la audición al desviar la onda de presión hacia adelante y lejos del tirador y los transeúntes. Sin embargo , los dispositivos para reducir el retroceso, como los frenos de boca, empeoran el daño auditivo potencial, ya que modulan la explosión de la boca al aumentar los vectores laterales más cercanos al tirador.
Onda de compresión
La onda de sobrepresión de la explosión del cañón de un arma de fuego es infrasónica y, por lo tanto, inaudible para los oídos humanos, pero aún puede ser muy intensa en energía debido a que los gases se expanden a una velocidad extremadamente alta. Las presiones residuales en la boca del cañón pueden ser una fracción significativa de la presión máxima del orificio, especialmente cuando se utilizan cañones cortos. Esta energía también puede ser regulada por un freno de boca para reducir el retroceso del arma de fuego, o aprovechada por un refuerzo de boca para proporcionar energía para ciclar la acción de las armas de fuego de carga automática . [6]
La fuerza de la explosión de la boca puede causar daños por impacto a los elementos cercanos alrededor de la boca, y con la artillería , la energía es lo suficientemente grande como para causar un daño significativo a las estructuras y vehículos circundantes. [7] Por lo tanto, es importante que la tripulación del cañón y las tropas amigas cercanas se mantengan alejadas de las posibles direcciones de los vectores de la explosión, para evitar daños colaterales innecesarios .
Retroceso
Por lo general, la mayoría de los impulsos explosivos se dirigen hacia adelante, creando un efecto de propulsión a chorro que ejerce fuerza sobre el cañón, lo que da como resultado un impulso hacia atrás adicional sobre el impulso de reacción generado por el proyectil antes de que salga del cañón . El retroceso general aplicado al arma de fuego es, por tanto, igual y opuesto al impulso hacia adelante total no solo del proyectil, sino también del gas expulsado. Asimismo, la energía de retroceso dada al arma de fuego se ve afectada por el gas expulsado. Por conservación de la masa , la masa de las eyecciones de gas será igual a la masa original del propulsor (suponiendo que se queme por completo). Como una aproximación aproximada, se puede considerar que el gas expulsado tiene una velocidad de salida efectiva de dónde es la velocidad de salida del proyectil y es aproximadamente constante. El impulso total del propulsor y proyectil será entonces:
dónde: es la masa de la carga propulsora, igual a la masa del gas expulsado.
Esta expresión debe sustituirse en la expresión del impulso del proyectil para obtener una descripción más precisa del proceso de retroceso. La velocidad efectiva también puede usarse en la ecuación de energía, pero dado que el valor de α usado generalmente se especifica para la ecuación de cantidad de movimiento, los valores de energía obtenidos pueden ser menos precisos. Generalmente se considera que el valor de la constante α se encuentra entre 1,25 y 1,75. Depende principalmente del tipo de propulsor utilizado, pero puede depender ligeramente de otras cosas, como la relación entre la longitud del cañón y su radio.
Los dispositivos de boca pueden reducir el impulso de retroceso alterando el patrón de expansión del gas. Por ejemplo, los frenos de boca funcionan principalmente desviando parte de la eyección de gas hacia los lados, aumentando la intensidad de la explosión lateral (por lo tanto, más fuerte hacia los lados) pero reduciendo el empuje desde la proyección hacia adelante (por lo tanto, menos retroceso), con algunos diseños reclamando hasta a una reducción del 40-60% en el retroceso percibido. De manera similar, los compensadores de retroceso desvían la eyección de gas principalmente hacia arriba para contrarrestar la subida del cañón . Sin embargo, los supresores funcionan según un principio diferente, no al vectorizar la expansión del gas lateralmente, sino al modular la velocidad de avance de la expansión del gas. Mediante el uso de deflectores internos , se hace que el gas viaje a través de un camino enrevesado antes de que finalmente se libere al exterior en la parte delantera del supresor, disipando así su energía en un área más grande y durante más tiempo. Esto reduce tanto la intensidad de la explosión (por lo tanto, menor sonoridad ) y el retroceso generado (como para el mismo impulso , la fuerza es inversamente proporcional al tiempo).
Detección
Las ráfagas de boca pueden levantar nubes de polvo significativas , especialmente de armas de gran calibre cuando se dispara bajo y plano, que pueden ser visibles desde la distancia y, por lo tanto, delatan la posición del arma, lo que aumenta el riesgo de invitar al contraataque . Las acciones preventivas pueden consistir en mojar el suelo del terreno circundante, hacer que el freno de boca impulse la explosión hacia arriba y lejos del suelo, o cubrir el área alrededor de la boca del cañón con una lona para cubrir la mayor cantidad posible de polvo en el aire.
Los localizadores de disparos detectan la explosión del cañón con micrófonos y triangulan la ubicación donde se realizaron los disparos. Estos están disponibles comercialmente y han sido instalados por las agencias de aplicación de la ley como sensores remotos en muchas áreas de centros urbanos con alta tasa de criminalidad . Pueden proporcionar una ubicación bastante precisa de la fuente de un disparo disparado al aire libre (99% dentro de los 33 pies (10 m) o mejor) y proporcionar los datos a los despachadores de la policía en cuestión de segundos después de un disparo. [8]
Ver también
- Supresor
- Freno de boca
- Compensador de retroceso
- Refuerzo de bozal
- Sudario del hocico
Referencias
- ^ Intensidad del sonido de la explosión del hocico, Nivel de presión sonora del arma de fuego
- ^ Estudios de sobrepresión de explosión. Evaluación del riesgo de daños no auditivos para el chorro de bozal simulado de un sistema de mortero de 12 mm Ml2l. (resumen)
- ^ Preguntas frecuentes sobre protección auditiva Archivado el 28 de junio de 2007 en la Wayback Machine.
- ^ Predicción de distancias de separación para prevenir la pérdida de audición por el estallido del hocico
- ^ "Definición de" supresor de sonido " " . MidwayUSA.
- ^ "Definición de" compensador " " . MidwayUSA.
- ^ Daños por explosión de boca a vehículos de combate (resumen)
- ^ "Problemas de disparos aleatorios y sistemas de detección de disparos" (PDF) . Departamento de Justicia de Estados Unidos. Diciembre de 1999.