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21 de diciembre de 2011

¿Influye el sentido del estriado en la agrupación de un arma? Principio de Coriolis




Aunque el cañón es el mismo,al aplicarle a la foto el "efecto espejo",nos da una idea precisa del distinto sentido de estriado



Hola,tengo una pregunta,¿porque en el hemisferio norte las estrias van hacia la izquierda y en el sur hacia la derecha.Eso tiene algo que ver con la forma de la tierra? Gracias
Este es uno de los comentarios recibido reciéntemente que, aunque en principio pudiera parecer un poco descabellado,no deja de tener su importancia.
Quiero dejar claro desde el comienzo que no existe,almenos en los tiempos modernos,razón alguna para que el estriado de un cañón se realice en uno u otro sentido dependiendo del hemisferio ,como dice el comentario anterior.
Como ya se comentó en entradas anteriores,las estrias tienen como misión estabilizar el proyectil durante su vuelo.En sus comienzos el estriado de las ánimas de los cañones se fabricaban teniendo en cuenta el sentido de rotacion de la tierra y por consiguiente el denominado "Efecto CORIOLIS",el cual explicaremos más adelante.
Teóricamente la agrupación de un arma, varia en función del hemisferio en el que se dispare el arma,ya que dependiendo de uno u otro ésta variará a derecha o izquierda según el caso.
Debido a ésto,los primeros fabricantes de armas de guerra,sobre manera en aquellas de largo alcance, que mayoritariamente enviaban sus armas al hemisferio Sur,como es el caso del Imperio Británico,las fabricaban con el giro de estrias hacia la izquierda,mientras que los que las fabricaban para el hemisferio Norte ,el giro era hacia la derecha.
Antes de continuar,creo oportuno hacer una aclaración sobre las diferentes denominaciones referentes al sentido del giro de las estrías del ánima del cañón.Cuando giran hacia la derecha se denominan de "sentido horario", "dextrógiro" o "dextrorsum".Mientras que si giran hacia la izquierda, son de "sentido antihorario","levógiro" ó "sinistrorsum".

Hecha esta aclaración, continuamos.Todo lo dicho hasta ahora,sobre las agrupaciones, podría tener su importancia en armas de fuego, con los elementos de mira fijos;evidéntemente con la aparición de las miras regulables,el "Efecto CORIOLIS" pasa a un segundo termino dejando de ser relevante en cuanto al tema de la agrupación. Asi pues,si la clave del problema radicaba en la falta de miras regulables en las armas de guerra, evidentemente este problema esta superado.
No es necesario decir que una vez superado el problema de la agrupación, con la aparición de los elementos de puntería regulables, los fabricantes realizan el fresado de sus cañones como más les conviene economicamente, y mayoritariamente es a derechas, ya que la mayoria de las herramientas y maquinas estandar realizan el giro o el corte en este sentido; el hacerlo a izquierdas supondrían un sobre costo añadido que los fabricantes no esterían dispuestos a asumir.

El denominado "Efecto Coriolis" es practicamente despreciable y consiste en calcular el movimiento del objetivo durante el tiempo de vuelo del proyectil (no es el proyectil el que se desvía sino el blanco el que cambia de posición).No depende de si uno se encuentra en el hemisferio norte o el sur, sino de la orientación del arma.La tierra se mueve de oeste a este y sólo si se dispara en dirección norte el objetivo se moverá a la derecha, de ahí la confusión de que el estriado a derechas desvia el disparo en esa dirección.

Pero si se dispara en dirección sur, el objetivo se sigue desplazando de oeste a este por lo que a la desviación del estriado habría que sumarle la del "Efecto Corioli", sin importar el hemisferio en el que te encuentres.

Por lo demás, en una distancia efectiva de un arma larga, pongamos hasta 2.500 metros es insignificante.En artillería,donde con frecuencia se realizan disparos con un alcance superior a los 45.000 metros,tampoco se tiene en cuenta ya que durante el vuelo del proyectil existen otros factores más determinantes que los producidos por el "Principio Coriolis",tal es el caso de las condiciones meteorológicas y las capas atmosféricas que atraviesa el proyectil.
Conclusión:Que el estriado sea dextrógiro o levógiro y al menos en armas de medio y corto alcance,no influye en la precisión del tiro y por consiguiente los fabricantes emplean uno u otro según sus conveniencias de produción.
Como se dijo anteriormente,en casi todas las armas modernas el sentido del estriado es a la derecha (dextrógiro),siendo las de sentido del estriado a la izquierda (levógiro) una minoría.He aqui algunos ejemplos de armas con este sentido de estriado:SMLE inglés, Breda PG1935, Browning M1903, Bergmann 1905, EM2, Berthier M1890, revólver japonés Tipo 26, pistola ametralladora MAT-49.



EFECTO CORIOLIS

El efecto Coriolis, descrito en 1835 por el científico francés Gaspard-Gustave Coriolis,hace referencia a la aceleración relativa que sufre un objeto que se mueve dentro de un sistema de referencia no inercial en rotación cuando varía su distancia respecto al eje de giro.
La rotación de la Tierra ejerce un efecto sobre los objetos que se mueven sobre su superficie que se llama "Efecto Coriolis".En el Hemisferio Norte este efecto curva su dirección de movimiento hacia la derecha. Cuando un objeto inicia un movimiento apuntando en una dirección en el Hemisferio Norte, sea cual sea esa dirección, la trayectoria real resulta curvada hacia la derecha respecto a la dirección inicial. Esto es debido a que la Tierra gira de Oeste a Este.
Cuando se dispara con un cañón de largo alcance,y máxime en el caso de misiles, en el momento de apuntar hay que tener en cuenta este efecto. Con un cañón que alcance 40 km, el punto de impacto se desviará a la derecha de la dirección en que apuntamos, impactando siempre y cuando ningún tipo de viento o cualquier otro fenómeno atmosférico lo desvíe, unos cuantos metros a la derecha debido a la rotación de la Tierra.
Una demostración palpable del "Principio Coriolis" lo tenemos cuando,por ejemplo, se vacía el lavabo o cualquier recipiente ancho y con poco fondo.En este caso podremos observar como el agua se desplaza hacia el sumidero central horizontalmente y que, debido al efecto Coriolis, el agua gira en sentido a las agujas del reloj en el Hemisferio Norte y justo en sentido contrario en el Sur.En algunos casos este efecto es difícil de observar,debido bien,a que el agua puede venir influida por rotaciones iniciales inducidas por agitación o a que se vacia muy rápido y no da tiempo a que la aceleración de Coriolis la haga rotar.


7 de agosto de 2009

El estriado de un cañón,diferentes tipos



Anima estriada


Anima poligonal

Incluso hoy en día ,aun no estan muy claros los orígenes del estriado de los cañones.Mientras unos atribuyen su invención al austriaco Kaspar Kollner en el año 1498,otros creen que fue Augusto Kotter de Nuremberg,sin olvidar a los que defienden que fue un desconocido armero de Leipzig.
Parece ser que originalmente las estrías eran rectas, con el solo objeto de acumular el sarro de la pólvora y poder realizar más disparos entre limpieza y limpieza.Con el paso del tiempo estas pasaron a ser helocoidales con el único fin de aumentar su longitud.
Las consecuencias de esta mejora,en cuanto a la precisión,no fueron entendidas por el pueblo llano que solía comentar que en cada bala iba montado un demonio que la hacía errar el blanco y que al salir ésta , girando, no se podia mantener sobre ella
Se tienen noticias de que ya en 1547 se experimentaba con rayado helicoidal y que en un concurso de tiro realizado en Einchstadt, Alemania, en 1477, se disparó a 200 pasos, lo que no hubiera tenido sentido con armas de ánima lisa. Se puede decir que para 1850 ya casi todos los fusiles militares eran estriados. El estriado recto se utilizaba todavía en escopetas alemanas a mediados del Siglo IX, para la caza de jabalíes. De cualquier manera, sus ventajas solo se pudieron aprovechar plenamente con las armas de retrocarga, ya que las de avancarga dificultaba el proceso de atacado de la bala.
Anima estriada de un cañón de 105 mm.


Estriado (rifling)
Se puede decir que el estriado o rayado de un cañón es el conjunto de ranuras o estrías en el ánima , que se extienden en forma helicoidal desde su origen cerca de la recámara (garganta) hasta la boca; estas estrías pueden ser reemplazadas por una sección poligonal u oval del ánima; su objeto es impartir velocidad de rotación al proyectil para que adquiera estabilidad direccional, asegurando que vuele, pegue de punta y tenga precisión. 
El estriado permite el buen uso de balas alargadas, que si fueran disparadas en armas de ánima lisa, no tendrían estabilidad balística. El sentido de giro de las estrías en el ánima; puede ser hacia la izquierda (levógiro) o hacia la derecha (dextrógiro), vista desde la culata. En casi todas las armas modernas el sentido es a la derecha.


Cada estría consta de:
.-Fondo: cuya profundidad en algunos casos ha sido variable
.-Macizo: parte del ánima, saliente aparente que queda entre dos estrías

.-Campo: superficie del ánima que queda entre dos estrías

.-Flancos: cada una de las paredes laterales de una estría

.-Flanco de carga o conducción: el que enfrenta el proyectil y le da la velocidad de rotación

.-Flanco de escape: el opuesto, que solo sirve de guía.

Los tres tipos basicos del estriado de un ánima


Tipos de estriados

.-Estriado concéntrico (concentric rifling): los fondos de las estrías son arcos de una circunferencia concéntrica con la del cañón.

.-Estriado dientes de sierra (ratchet rifling): como su nombre lo indica, los macizos son triangulares en vez de los rectangulares comunes, teniendo el estriado la sección de una sierra circular. Fue muy poco utilizado, los ejemplos más conocidos son algunas armas Paradox y de Rigby, y un fusil experimental Enfield M1886 en calibre 0,4". Se atribuye su diseño al general austríaco von Lenck en la década de 1860.
.-Estriado Enfield (Enfield rifling): estriado concéntrico desarrollado en Enfield (GB) en 1853, tiene tres estrías de paso uniforme y profundidad progresiva desde la culata a la boca, Fue posteriormente modificado, pasando a cinco estrías, de paso izquierdo y profundidad uniforme; adoptado en 1895 para el Lee-Enfield con la nueva pólvora cordita.
.-Estriado Henry (Henry rifling):desarrollado por W. Henry (GB) en la década de 1880; se caracteriza por tener campos triangulares muy chicos, de 0,76 mm de ancho (0.03"), y los campos y los fondos de las estrías están contenidos en un mismo círculo. Utilizado en algunos fusiles ingleses y japoneses de fines de siglo pasado.

.-Estriado Lancaster o elíptico: el ánima en sí era de forma oval;pero aceptaba balas esféricas comunes. Estriado Metford (Metford rifling): desarrollado en la década de 1870 por el ingeniero ingles W. E. Metford, consiste en estrías redondeadas y poco profundas para evitar la acumulación de residuos de la pólvora negra. Fue utilizado en los fusiles Martini-Metrord, Lee-Metford, en el Krag-Jorgensen danés y en los Arisaka. También denominado estriado radial.
.-Estriado Minie (Minie rifling): no fue desarrollado por Minié, pero por haber sido utilizado con las balas de ese tipo, le quedó el nombre. Descubierto por accidente y necesidad, es de profundidad decreciente hacia la boca del arma. Demostró mejorar la eficiencia de la bala Minie y disminuir la acumulación de residuos.
.-Estriado poligonal (polygonal rifling): concepto conocido desde fines del siglo pasado; el ánima tiene sección poligonal, pero se pueden disparar las balas comunes de sección circular; presenta varias ventajas: disminuye el encobramiento / emplomamiento del ánima, mejora el sellado delos gases y por lo tanto aumenta la velocidad inicial. Su calibre es el diámetro de la circunferencia inscripta en los campos. (HK P9S y USP, Steyr GB, HK G11, Martini-Henry M1871, etc.).
 
-Estriado segmental (segmental rifling): los fondos de las estrías no son arcos concéntricos con el eje del cañón, sino segmentos de arco cóncavos de radio menor al de ánima (Metford 1852, Nuthal 1859, Boucher); parece haber tenido particular vigencia en GB, donde armas con este estriado fueron fabricadas por Turner en Birmingham y Reilly de Londres. Ocasional y erróneamente se lo llama estriado poligonal.


Diferentes tipos de estriado

Las estrías varían en cantidad, paso y forma del perfil, ancho y profundidad. .-Cantidad:en las armas menores modernas,la cantidad de estrías varía normalmente entre 4 y 6.
.-Paso (twist of rifling, twist): en el ánima del cañón. Es la distancia, medida sobre una generatriz del ánima, en que cada estría da una vuelta completa, y se expresa en mm o pulgadas; depende del calibre del arma y de la longitud y velocidad inicial que se impartirá al proyectil; por ej: en el fusil FAL el paso del estriado es de una vuelta en 305, (12 pulgadas) hacia la derecha.
.-Estriado uniforme: cuando el paso es constante a lo largo de toda el ánima
.-
Estriado progresivo: cuando el paso disminuye desde su origen hacia la boca, con valores que pueden variar entre 1:14 y 1:18 (Henry M1860, 1:6/2,75)
.-
Estriado mixto: cuando es progresivo al comienzo y luego uniforme.

Estriados desarrollados entre los siglos XVIII y XIX :

- 1729: poligonal de Lautmann.
- 1761: cóncavo de Robi.
- 1793: carabina Versailles de 7 estrías.
- 1800: de cuarto de vuelta de Baker (Luego se comprobó que el de vuelta completa es más exacto).
- 1832: 2 estrías de Berner.
- 1845: 2 estrías de Green, con proyectil aleteado.
- 1846: estriado dentado de Von Lenk
- 1851: estriado poligonal de J. Whitworth.
- 1852: estriado de Metford.
- 1856: 3 estrías concéntricas de Government.
- 1859: poligonal pentagonal de Nuthal.
- 1858-1861: 5 estrías concéntricas de Government.
- 1861: 8 estrías concéntricas de J. Rugby.
- 1861: hexagonal cóncavo de Boucher.
- 1871: prusiano concéntrico con variado número de estrías.
- 1871: estriado poligonal calibre 45 de Henry.

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