El pasado mes de octubre explicábamos el concepto de munición de vaina telescópica del fabricante estadounidense Textron, tecnología que analizamos en detalle posteriormente. Sin embargo existen rumores sobre la fiabilidad de este mecanismo que pasamos a analizar.
Tanto para aprovechar el rayado del ánima y su efecto giroscópico como en lo posible los gases producto de la deflagración del propelente, el proyectil de un arma debe sellar lo mejor posible los gases detrás de la base del proyectil para impulsarlo en lugar de escapar hacia adelante debido a su menor masa.
La famosa bala Minié fue el primer diseño de punta que logró un sellado eficaz dentro de un ánima rayada. Su base cóncava se expandía bajo la presión de los gases y parte de la misma superaba el campo del ánima (su altura más cercana al centro geométrico de la sección del cañón) para penetrar en las estrías y con ello tanto forzar el giro según el paso del rayado como impedir la salida de los gases por delante del proyectil en cantidades inéditas hasta la fecha. Más presión y mejor forma aerodinámica provocaron un aumento sustancial de la velocidad en boca, lo que unido al mayor efecto giroscópico redundó en un alcance sin precedentes.
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Balla Minié (Wikipedia)
Esta expansión de la base, además, limitaba la superficie que se engastaba en el rayado. Al ser el plomo un metal blando, cuanta más velocidad y más fricción con otro metal más duro va a desgastarse e incrustarse más. No por nada los romanos empleaban plomo en sus styli cuando escribían contra papiro o en sus tablets de cera. El problema del cegado del ánima se solucionó cuando Edward Rubin creó el primer encamisado de latón para una bala en 1882. Siendo deformable, era mucho más resistente que el plomo y dejaba menos residuo, permitiendo emplear un ánima de arma corta o larga durante miles de disparos sin que quedara decisivamente afectada.
El sellado de la bala tras el disparo se produce extruyendo la bala. La bala tiene un calibre levemente superior al calibre nominal del cartucho de manera que, al penetrar dentro del ánima del cañón desde la recámara y atravesando el cono de forzamiento, se comprime tanto la camisa de latón como el núcleo de plomo, penetrando en los surcos hasta superar el calibre nominal y alcanzar dentro de tolerancias muy reducidas la distancia entre surcos. Por ejemplo, el calibre nominal de nuestro 7,62x51 es 7,62 mm, pero la distancia entre surcos es de 7,82 mm.
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Diferentes marcas del ánima en balas disparadas (David Bookstaber)
Cuando el arma alimenta el cartucho, pasa a la recámara y la parte expuesta de la punta queda asentada en la garganta. La recámara forma un único bloque con el inicio del cañón, de manera que al iniciar la bala su trayecto va a tomar el cono de forzamiento siempre dentro de unos márgenes inferiores a la tolerancia entre surco y campo del ánima respecto a la paralela ideal que recorre la totalidad del cañón. Por ello, cuando el proyectil abandone el cañón, no sólo lo abandonará con la rotación producto de haber tomado los surcos del ánima, sino que además el eje longitudinal del proyectil tendrá un bajísimo ángulo de ataque que compensará sobradamente el efecto giroscópico.
¿Qué sucede con la vaina telescópica?
El problema que tenemos con un sistema de operación como el que emplea la munición de vaina telescópica es que la recámara no forma un bloque único con la garganta y el cono de forzamiento. El diseño de Textron de cierre de fusil presenta una recámara oscilante, mientras que el cierre de su ametralladora tiene un cierre giratorio.
https://twitter.com/i/status/1431599979936768002
Hay que agradecer a @xmszeon que haya publicado las mejores infografías públicamente disponibles de los elementos del cierre CT. Están basados en las patentes de Textron y hasta donde se puede saber, son de una precisión plenamente solventes. Si se pulsa en play se puede comprobar el funcionamiento del cierre Textron de recámara oscilante y expulsión adelantada.
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Diagrama explicativo del problema del alineamiento (Corriveau, D., & Petre, C. F. (2016). Influence of chamber misalignment on cased telescoped (CT) ammunition accuracy. Defence technology, 12(2), 117-123)
Como podemos ver en la ilustración, la garganta forma parte del cartucho y no del inicio del ánima del cañón. El cañón comienza con el cono de forzamiento.
Por una parte, creo que podemos asumir que la tecnología del cartucho CT ha evolucionado lo suficiente como para poder asegurar que su “garganta” va a ser tan funcional como una garganta convencional. Hasta ahí no debería haber diferencias. El problema puede deberse a que la recámara esté alineada con el ánima del cañón con una tolerancia que no impida su funcionamiento pero que provoque una toma levemente asimétrica de los surcos del ánima.
Este supuesto no es gratuito. En Corriveau y Petre (2016), parten de ese supuesto y lo modelizan empleando una serie de recámaras experimentales desalineadas respecto al ánima tanto horizontal como verticalmente. Los offset que emplean son significativos, de 0,254 mm., 0,381 mm. y 0,508 mm., aunque los dos primeros serían inferiores al margen que hay entre surco y campo en el ánima de un cañón recamarado para nuestro 7,62x51.
Los resultados obtenidos empleando radar y video de alta velocidad son esclarecedores: en todos los casos la bala abandona el cañón con un cabeceo oscilante que llega a un ángulo de ataque máximo, respectivamente, de 5,31, 11,58 y 20,78 grados.
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Diagrama del cabeceo. (Corriveau, D., & Petre, C. F. (2016). Influence of chamber misalignment on cased telescoped (CT) ammunition accuracy. Defence technology, 12(2), 117-123)
Aún un offset de 0,254 mm. va a producir un cabeceo significativo, que afectará al comportamiento aerodinámico del proyectil y por ende a su precisión. Los resultados en la desviación son claros y preocupantes: un offset de 0,254 mm. produciría aproximadamente 0,8 MOA de dispersión, mientras que el offset de 0,381 mm. produciría 1,5 MOA de dispersión.
Es importante tener en cuenta que las dispersiones mencionadas:
- Se añaden al resto de factores que influyen en la precisión del arma. En otras palabras, un arma de muy alta precisión, sub-MOA, pasaría con este efecto a más de 1,5 MOA en el caso menos malo
- El rifle NGSW se va a emplear a más de 600 m. En el caso menos malo, la desviación sería de 265 mm. aún si el arma fuera sub-MOA, que no lo va a ser.
¿Significa esto que es imposible que el diseño CT de rifle pueda ofrecer una precisión aceptable según los parámetros del programa NGSW (Next Generation Squad Weapons) y ser perfectamente utilizable a 600 m.? No necesariamente. Lo que sí que implica es que el offset aceptable va a ser de menos de 0,1 mm.
A estas alturas, con el programa cerrado al público con tres candados (y con los aproximadamente 42 interesados de toda Europa comiéndonos las uñas), no podemos saber si Textron (apoyada por HK) ha logrado que el cierre alinee la recámara con el cañón con esa tolerancia de menos de 0, 1mm. en cada disparo durante los miles de ciclos de su vida útil.
Tras 20 años de desarrollo del sistema tanto internamente como en los programas LSAT (Lightweight Small Arms Technologies) y CTSAS (Cased Telescoped Small Arms Systems), parece razonable asumir que este problema de alineamiento haya sido uno de los obstáculos superados. Por otra parte, se trata de un problema sin precedentes y que queda por comprobar si han logrado que el diseño logre esas tolerancias dentro de unos límites de coste que le permitan competir con las propuestas de Lonestar / TrueVelocity o de SiG. (Juan Luis Chulilla)
Bibliografía:
Corriveau, D., & Petre, C. F. (2016). Influence of chamber misalignment on cased telescoped (CT) ammunition accuracy. Defence technology, 12(2), 117-123.