Freno de boca - Muzzle brake
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Un freno de boca o compensador de retroceso es un dispositivo conectado a, o una característica integral de la construcción de, la boca o el cañón de un arma de fuego o cañón que está destinado a redirigir una parte de los gases propulsores para contrarrestar el retroceso y la elevación no deseada del hocico . A menudo se dice que los cañones con freno de boca integral están portados .
El concepto de freno de boca se introdujo por primera vez para la artillería. Era una característica común en muchos cañones antitanque , especialmente los montados en tanques , con el fin de reducir el área necesaria para absorber los golpes de retroceso y retroceso. Se han utilizado en varias formas para rifles y pistolas para ayudar a controlar el retroceso y la elevación del cañón que ocurre normalmente después de disparar. Se usan en pistolas para competencias prácticas de pistolas , y generalmente se les llama compensadores en este contexto.
Razón fundamental
Los términos intercambiables subida del hocico , salto del cañón o trepado del cañón se refieren a la tendencia del extremo delantero de un arma de fuego de mano (el extremo del cañón del cañón) a elevarse después de disparar. Las armas de fuego con menos altura desde la línea de agarre hasta la línea central del cañón tienden a experimentar una menor elevación del cañón.
La boca del cañón se eleva principalmente porque, para la mayoría de las armas de fuego, la línea central del cañón está por encima del centro de contacto entre el tirador y la empuñadura y la culata del arma de fuego. Las fuerzas reactivas de la bala disparada y los gases propulsores que salen del cañón actúan directamente por la línea central del cañón. Si esa línea de fuerza está por encima del centro de los puntos de contacto, esto crea un momento o torque (fuerza de rotación) que hace que el arma de fuego gire y la boca del cañón se eleve. El rifle automático M1946 Sieg tenía un freno de boca inusual que hacía que el rifle bajara, pero permitía al usuario dispararlo con una mano en modo totalmente automático.
Diseño y construcción
Los frenos de boca son simples en concepto, como el empleado en el cañón M3 de 90 mm utilizado en el tanque M47 Patton . Consiste en un pequeño tramo de tubo (montado en ángulo recto) al final del cañón. Los frenos utilizan con mayor frecuencia ranuras, ventilaciones, orificios, deflectores y dispositivos similares. La estrategia de un freno de boca es redirigir y controlar la explosión de gases de combustión que sigue a la salida de un proyectil.
Todos los diseños de frenos de boca comparten un principio básico: desviar parcialmente los gases de combustión desde el extremo de la boca del orificio en un ángulo (generalmente) perpendicular al eje largo del cañón. Por tanto, el impulso de los gases desviados no aumenta el retroceso. El ángulo hacia el que se dirigen los gases afectará fundamentalmente al comportamiento del freno. Si los gases se dirigen hacia arriba, ejercerán una fuerza hacia abajo y contrarrestarán la elevación del hocico . Cualquier dispositivo que se adhiera al extremo del cañón también agregará masa, aumentando su inercia y moviendo su centro de masa hacia adelante; el primero reducirá el retroceso y el segundo reducirá la elevación del hocico.
La construcción de un freno de boca o un compensador puede ser tan simple como un corte diagonal en el extremo de la boca del cañón para dirigir parte del gas que escapa hacia arriba. En el rifle de asalto AKM , el freno también se inclina ligeramente hacia la derecha para contrarrestar el movimiento lateral del rifle bajo retroceso.
Otro método simple es el puerto, donde se mecanizan orificios o ranuras en el cañón cerca de la boca para permitir que escape el gas.
Los diseños más avanzados utilizan deflectores y cámaras de expansión para reducir la velocidad de escape de los gases. Este es el principio básico detrás de un compensador lineal. Los puertos a menudo se agregan a las cámaras de expansión, produciendo los compensadores de retroceso largos y de múltiples cámaras que a menudo se ven en las pistolas de carrera IPSC .
Dirección de ventilación
La mayoría de los compensadores lineales redirigen los gases hacia adelante. Dado que ahí es donde va la bala , por lo general funcionan permitiendo que los gases se expandan hacia el compensador, que rodea la boca pero solo tiene orificios hacia adelante; como cualquier dispositivo que permite que los gases se expandan antes de salir del arma de fuego, son efectivamente un tipo de cubierta de boca . Reducen la subida de la boca de manera similar al mecanismo por el cual lo hace un freno lateral: dado que todo el gas se escapa en la misma dirección, cualquier subida de la boca necesitaría alterar la velocidad del gas, lo que cuesta energía cinética. Cuando el freno redirige los gases directamente hacia atrás, en cambio, el efecto es similar al sistema de empuje inverso en un motor a reacción de avión: cualquier energía de explosión que regresa al tirador empuja "contra" el retroceso, reduciendo efectivamente la cantidad real de retroceso en El Tirador. Por supuesto, esto también significa que los gases se dirigen hacia el tirador.
Cuando los gases se dirigen principalmente hacia arriba, el frenado se denomina porting . La portabilidad generalmente implica puertos o agujeros perforados con precisión en la parte superior delantera del cañón y deslizamiento en pistolas . Estos orificios desvían una parte de los gases expulsados antes de la salida del proyectil en una dirección que reduce la tendencia del arma a elevarse. El concepto es una aplicación de la tercera ley de Newton ; el escape dirigido hacia arriba provoca una fuerza recíproca hacia abajo. Esta es la razón por la que las armas de fuego nunca se portan en la parte inferior del cañón, ya que eso exacerbaría el levantamiento del cañón, en lugar de mitigarlo. Portar tiene las consecuencias no deseadas de acortar la longitud efectiva del cañón y reducir la velocidad de salida, mientras que un freno de boca es una extensión añadida al cañón y no reduce la velocidad de salida. La portabilidad tiene la ventaja de realizar tomas de seguimiento más rápidas, especialmente para la operación de ráfaga de 3 rondas .
Eficacia
Aunque existen numerosas formas de medir la energía de un impulso de retroceso , en general, se puede medir una reducción del 10% al 50%. Algunos fabricantes de frenos de boca afirman que los porcentajes de reducción del retroceso son mayores. Los frenos de boca necesitan suficiente volumen de gas propulsor y alta presión de gas en la boca del arma de fuego para lograr porcentajes de reducción de retroceso bien medidos. Esto significa que los cartuchos con una pequeña relación entre el área del orificio y el volumen de la caja ( cartuchos overbore ) combinados con una alta presión de funcionamiento se benefician más de la reducción del retroceso con frenos de boca que los cartuchos estándar más pequeños.
Además de reducir el retroceso del fieltro, una de las principales ventajas de un freno de boca es la reducción de la elevación de la boca. Esto permite al tirador realinear la mira de un arma más rápidamente. Esto es relevante para armas completamente automáticas. En teoría, la elevación del hocico puede eliminarse mediante un diseño eficiente. Debido a que el rifle se mueve menos hacia atrás, el tirador tiene poco que compensar. Los frenos de boca benefician a los rifles de caza de fuego rápido, fuego completamente automático y de gran calibre. También son comunes en los rifles de alimañas de pequeño calibre, donde la reducción de la altura del cañón permite al tirador ver el impacto de la bala a través de una mira telescópica . Una reducción en el retroceso también reduce la posibilidad de contactos no deseados (dolorosos) entre la cabeza del tirador y el ocular de una mira telescópica u otros componentes de puntería que deben colocarse cerca del ojo del tirador (a menudo denominado "ojo de mira"). Otra ventaja de un freno de boca es una reducción de la fatiga del retroceso durante las sesiones de práctica prolongadas, lo que permite al tirador disparar consecutivamente más rondas con precisión. Además, el estremecimiento (comportamiento de ansiedad involuntario antes de la liberación del gatillo que resulta en apuntar y disparar incorrectamente) causado por un retroceso excesivo puede reducirse o eliminarse.
Desventajas
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Hay una serie de posibles inconvenientes de los frenos y los compensadores.
El tirador, la tripulación del arma o los transeúntes cercanos pueden percibir un aumento en el nivel de presión sonora, así como un aumento en la explosión del cañón y la exposición al plomo . Esto ocurre porque el sonido, el destello, las ondas de presión y la columna de humo cargada de plomo que normalmente se proyecta lejos del tirador ahora se redirigen parcialmente hacia afuera hacia un lado o, a veces, en ángulos parcialmente hacia atrás hacia el tirador o el equipo del arma. La protección estándar para los ojos y los oídos, importante para todos los tiradores, puede no ser adecuada para evitar daños auditivos con el disparo de la boca parcialmente orientado hacia la tripulación del arma o los observadores mediante frenos de boca reactivos en forma de punta de flecha que se encuentran en los rifles antimaterial disparados por el equipo de francotiradores como el Barrett M82 .
Las mediciones indican que en un rifle, un freno de boca agrega de 5 a 10 dB al nivel de ruido normal percibido por el tirador, aumentando los niveles de ruido total hasta 160 dB (A) ± 3 dB. El malestar doloroso se produce aproximadamente entre 120 y 125 dB (A), y algunas referencias afirman que el umbral del dolor es de 133 dB (A).
Los frenos y compensadores también agregan longitud, diámetro y masa al extremo de la boca de un arma de fuego, donde más influye en su manejo y puede interferir con la precisión, ya que se producirá una subida de la boca cuando se quita el freno y disparar sin el freno puede desviar el golpe. de la ronda.
Otro problema puede ocurrir cuando se usa munición saboteada ya que el sabot tiende a romperse dentro del freno. El problema es particularmente pronunciado cuando se utilizan sables de descarte estabilizados con aletas perforantes (APFSDS) , un tipo de penetrador de varilla larga (LRP) (o penetrador de energía cinética). Dado que estas rondas APFSDS son las municiones perforantes más comunes en la actualidad, prácticamente ningún cañón de tanque de batalla principal moderno tiene frenos de boca.
Una seria desventaja táctica de los frenos de boca tanto en las armas pequeñas como en la artillería es que, dependiendo de sus diseños, pueden hacer que los gases de escape arrojen polvo y nubes de escombros que perjudiquen la visibilidad y revelen la posición de uno, sin mencionar que representan un peligro para las personas sin protección para los ojos. Las tropas a menudo mojan el suelo frente a los cañones antitanques en emplazamientos defensivos para evitar esto, y los francotiradores están especialmente entrenados en técnicas para suprimir u ocultar los efectos magnificados de la explosión lateral del cañón al disparar rifles con tales frenos. Los compensadores y supresores lineales no tienen las desventajas de una ráfaga de boca redirigida; en realidad reducen la explosión expulsando gas a alta presión hacia adelante a velocidad reducida.
La redirección de grandes cantidades de gas de alta presión que se escapa puede causar molestias causadas por la conmoción cerebral de la cavidad sinusal inducida por la explosión . Tal incomodidad puede convertirse especialmente en un problema para los tiradores de rifles antimaterial debido a los cartuchos más grandes de lo normal con la gran capacidad de caja y los volúmenes de propulsor que estos rifles usan y pueden ser una razón para promover la fatiga y el estremecimiento acelerados del tirador. Además, la explosión redirigida puede dirigir ondas de presión hacia el ojo, lo que puede provocar un desprendimiento de retina cuando se realizan disparos repetidos con armas antimaterial y de gran calibre.
Ejemplos de
El revólver S&W Modelo 500 cuenta con freno de boca
El freno de boca de un cañón automático Mauser de 30 mm
El freno de boca en forma de punta de flecha en el rifle de francotirador / antimaterial Barrett M82
El prominente freno de boca del PGM Hecate II
Freno de boca integral o portabilidad en un rifle de caza Blaser R93 .
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Legislación y regulación de EE. UU.
El estado de California prohíbe los supresores de destellos en rifles semiautomáticos con cargadores desmontables, pero permite que se usen frenos de boca en su lugar.
La Oficina de Alcohol, Tabaco, Armas de Fuego y Explosivos (ATF) tomó una determinación reglamentaria en 2013 de que el dispositivo de boca de la carabina SIG Sauer MPX , adaptado del núcleo del deflector del supresor de la versión integralmente suprimida y afirmado por SIG como un bozal freno, constituía un silenciador y convertía al MPX-C en un arma Título II de la NFA . SIG Sauer , el fabricante del rifle, demandó a la ATF en 2014 para anular la designación. En septiembre de 2015, el juez federal Paul Barbadora confirmó el fallo de la ATF; a pesar de que SIG estableció con éxito que el arma no suprimió el sonido del arma, la ATF estableció con éxito que tenía la intención de suprimir el sonido, lo cual era legalmente suficiente.