El cañón de un arma es una parte crucial de las armas de fuego , como las pequeñas armas de fuego , las piezas de artillería y las pistolas de aire comprimido . Es el tubo de disparo recto, generalmente hecho de metal rígido de alta resistencia , a través del cual se utiliza una rápida expansión contenida de gas(es) a alta presión para impulsar un proyectil fuera del extremo delantero ( boca ) a alta velocidad. El interior hueco del cañón se llama ánima y el diámetro de la ánima se llama calibre , generalmente medido en pulgadas o milímetros .
Las primeras armas de fuego se fabricaron en una época en la que la metalurgia no estaba lo suficientemente avanzada como para fundir tubos capaces de soportar las fuerzas explosivas de los primeros cañones , por lo que el tubo (a menudo construido a partir de duelas de metal) necesitaba ser apuntalado periódicamente a lo largo de su longitud para refuerzo estructural, produciendo una apariencia que recordaba un poco a los barriles de almacenamiento apilados juntos, de ahí el nombre en inglés. [1]
Los cañones de las armas suelen estar hechos de algún tipo de metal o aleación de metal . Sin embargo, durante la última dinastía Tang , los inventores chinos descubrieron la pólvora y utilizaron el bambú , que tiene un tallo fuerte y naturalmente tubular y es más barato de obtener y procesar, como los primeros cañones de las armas de proyectiles de pólvora, como las lanzas de fuego . [2] Los chinos también fueron los primeros en dominar los cañones de hierro fundido y utilizaron la tecnología para fabricar las primeras armas de fuego de infantería: los cañones de mano . Las primeras armas europeas estaban hechas de hierro forjado , generalmente con varias bandas de refuerzo del metal envueltas alrededor de anillos circulares de hierro forjado y luego soldadas en un cilindro hueco. [3] Los armeros favorecían el bronce y el latón , en gran parte debido a su facilidad de fundición y su resistencia a los efectos corrosivos de la combustión de la pólvora o el agua salada cuando se usaban en buques de guerra. [4]
Las primeras armas de fuego eran de avancarga , con la pólvora y luego los perdigones cargados desde el extremo delantero (boca) del cañón, y eran capaces de disparar solo a una baja cadencia de fuego debido al engorroso proceso de carga. Los diseños de retrocarga inventados más tarde proporcionaban una mayor cadencia de fuego, pero los primeros modelos de retrocarga carecían de una forma eficaz de sellar los gases que escapaban por el extremo trasero (recámara) del cañón, lo que reducía la velocidad inicial disponible . [5] Durante el siglo XIX, se inventaron bloqueos de recámara eficaces que sellaban un arma de retrocarga contra el escape de gases propulsores. [6]
Los primeros cañones eran muy gruesos para su calibre . Esto se debía a que los defectos de fabricación, como las burbujas de aire atrapadas en el metal, eran comunes en esa época y eran factores clave en muchas explosiones de armas; estos defectos hacían que el cañón fuera demasiado débil para soportar las presiones del disparo, lo que provocaba que fallara y se fragmentara explosivamente. [7]
El cañón de un arma debe ser capaz de contener el gas en expansión producido por los propulsores para garantizar que el proyectil alcance la velocidad óptima al salir disparado. Si el material del cañón no puede soportar la presión dentro del ánima, el propio cañón puede sufrir una falla catastrófica y explotar, lo que no solo destruiría el arma sino que también representaría un peligro mortal para las personas cercanas. Los cañones de las armas pequeñas modernas están hechos de acero al carbono o acero inoxidable , materiales que se sabe y se ha probado que resisten las presiones involucradas. Las piezas de artillería se fabrican mediante diversas técnicas que proporcionan una resistencia suficiente y confiable. [8] [9]
El estriado es la eliminación de material de una superficie cilíndrica, generalmente creando ranuras redondeadas, con el fin de reducir el peso. Esto se hace con mayor frecuencia en la superficie exterior de un cañón de rifle, aunque también se puede aplicar al cilindro de un revólver o al cerrojo de un rifle de cerrojo . La mayoría de los estriados en los cañones de rifles y cilindros de revólveres son rectos, aunque se pueden ver estriados helicoidales en los cerrojos de rifles y, ocasionalmente, también en los cañones de rifles.
Si bien el objetivo principal del estriado es simplemente reducir el peso y mejorar la portabilidad, cuando se realiza adecuadamente puede conservar la resistencia y la rigidez estructurales y aumentar la resistencia específica general . El estriado también aumentará la relación superficie-volumen y hará que el cañón se enfríe más eficientemente después del disparo, aunque la masa reducida del material también significa que el cañón se calentará fácilmente durante el disparo.
Un cañón compuesto es un cañón de arma de fuego que se ha recortado para que sea más fino y se le ha colocado una funda exterior encima y se le ha fusionado para mejorar la rigidez, el peso y la refrigeración. La forma más común de cañón compuesto son aquellos con fundas de fibra de carbono , pero existen ejemplos patentados como el Teludyne Tech Straitjacket. Rara vez se utilizan fuera de los deportes y el tiro de competición .
El cañón se puede fijar al cajón de mecanismos mediante roscas o remaches. Según la construcción, se pueden utilizar distintos cañones:
La recámara es la cavidad en el extremo posterior del cañón de un arma de retrocarga donde se inserta el cartucho en posición lista para ser disparada. En la mayoría de las armas de fuego ( rifles , escopetas , ametralladoras y pistolas ), la recámara es una parte integral del cañón, a menudo hecha simplemente escariando el orificio trasero de un cañón en blanco, con una sola recámara dentro de un solo cañón. [10] En los revólveres , la recámara es un componente del cilindro del arma y completamente separado del cañón, con un solo cilindro que tiene múltiples recámaras que giran por turnos para alinearse con el cañón en anticipación de ser disparadas.
Estructuralmente, la recámara consta del cuerpo , el hombro y el cuello , cuyo contorno se corresponde estrechamente con la forma de la carcasa del cartucho que está diseñado para contener. La abertura trasera de la recámara es la recámara de todo el cañón, que está sellada herméticamente desde atrás por el cerrojo , lo que hace que la dirección frontal sea la ruta de menor resistencia durante el disparo. Cuando el cebador del cartucho es golpeado por el percutor , el propulsor se enciende y deflagra , generando una expansión de gas a alta presión dentro de la carcasa del cartucho. Sin embargo, la recámara (cerrada desde atrás por el cerrojo) impide que la carcasa del cartucho (o casquillo para las escopetas) se mueva, lo que permite que la bala (o perdigón / bala en las escopetas) se separe limpiamente de la carcasa y sea impulsada hacia adelante a lo largo del cañón para salir por el extremo delantero (boca) como un proyectil volador .
La recámara de un arma es el proceso de cargar un cartucho en la recámara del arma, ya sea manualmente como en la carga simple , o mediante el accionamiento del propio mecanismo del arma como en la acción de bombeo , la acción de palanca , la acción de cerrojo o las acciones de carga automática . En el caso de una pistola de aire comprimido , un perdigón (o bala) en sí no tiene casquillo que retener y se insertará completamente en la recámara (a menudo llamado "asentar" o "cargar" el perdigón, en lugar de "encajarlo") antes de que se libere un gas presurizado mecánicamente detrás del perdigón y lo impulse hacia adelante, lo que significa que la recámara de una pistola de aire comprimido es funcionalmente equivalente a la porción de ánima libre de un cañón de arma de fuego.
En el contexto del diseño, fabricación y modificación de armas de fuego, la palabra "recámara" tiene un significado diferente y se refiere a adaptar la recámara de un arma específicamente para disparar un calibre o modelo de cartucho en particular.
El ánima es el hueco interno del cañón y ocupa la mayor parte de la longitud del mismo. Es la parte del cañón donde se encuentra el proyectil (bala, perdigón o bala) antes de dispararse y donde gana velocidad y energía cinética durante el proceso de disparo. El estado de movimiento del proyectil mientras se desplaza por el ánima se denomina balística interna .
La mayoría de las armas de fuego modernas (excepto los mosquetes , las escopetas, la mayoría de los cañones de tanque y algunas piezas de artillería ) y las armas de aire comprimido (excepto algunas armas de aire comprimido ) tienen ranuras helicoidales llamadas estrías mecanizadas en la pared del ánima. Al disparar, un ánima estriada imparte giro al proyectil sobre su eje longitudinal, lo que estabiliza giroscópicamente la actitud de vuelo y la trayectoria del proyectil después de su salida del cañón (es decir, la balística externa ). Cualquier arma sin estrías en el ánima se llama arma de ánima lisa .
Cuando se introduce un cartucho de arma de fuego en la recámara, su casquillo ocupa la recámara, pero la bala sobresale de la recámara hacia el extremo posterior del ánima. Incluso en un ánima estriada, esta corta sección trasera no tiene estrías y permite que la bala tenga un "descenso" inicial para ganar impulso antes de encontrar estrías durante el disparo. La parte más posterior de esta sección sin estrías se denomina ánima libre y suele ser cilíndrica. La parte del ánima sin estrías que se encuentra inmediatamente delante del ánima libre, denominada guía , comienza a estrecharse ligeramente y guía la bala hacia la zona donde el ánima sin estrías se transforma en ánima completamente estriada. Juntos forman la región de la garganta, donde las estrías "muerden" con impacto la bala en movimiento durante el disparo. La garganta está sujeta a la mayor tensión termomecánica y, por lo tanto, sufre el desgaste más rápido. La erosión de la garganta suele ser el principal factor determinante de la vida útil del cañón de un arma.
La boca del cañón es el extremo delantero de un cañón por donde saldrá el proyectil. [11] El mecanizado preciso de la boca del cañón es crucial para la precisión, porque es el último punto de contacto entre el cañón y el proyectil. Si existen espacios inconsistentes entre la boca del cañón y el proyectil, los gases propulsores que escapan pueden distribuirse de manera desigual y desviar el proyectil de su trayectoria prevista (consulte balística de transición ). La boca del cañón también puede estar roscada en el exterior para permitir la conexión de diferentes dispositivos accesorios.
En los cañones estriados , el contorno de la boca del cañón está diseñado para proteger el estriado de daños causados por objetos extraños, por lo que los extremos delanteros de las ranuras del estriado suelen estar protegidos detrás de una corona empotrada , que también sirve para modular la expansión uniforme de los gases propulsores. La propia corona suele estar empotrada respecto del borde exterior de la boca del cañón para evitar daños accidentales por colisión con el entorno circundante.
En los cañones de ánima lisa que disparan múltiples subproyectiles (como los perdigones de escopeta), el ánima en el extremo de la boca del cañón puede tener una constricción cónica llamada estrangulador para dar forma al patrón de dispersión para un mejor alcance y precisión. Los estranguladores se implementan como estranguladores atornillables intercambiables para aplicaciones particulares o como estranguladores fijos permanentes integrados al cañón.
Durante el disparo, a menudo se ve un destello brillante en la boca del cañón, conocido como fogonazo . Este destello se produce tanto por los gases propulsores sobrecalentados que irradian energía durante la expansión (destello primario) como por los residuos de propulsores que no se han quemado por completo que reaccionan vigorosamente con el suministro de aire fresco del ambiente al escapar del cañón (destello secundario). El tamaño del destello depende de factores como la longitud del cañón (los cañones más cortos tienen menos tiempo para una combustión completa, por lo tanto, más pólvora sin quemar), el tipo (de combustión rápida o lenta) y la cantidad de propulsor (una cantidad total mayor significa probablemente más residuos sin quemar) cargado en el cartucho. Se pueden colocar supresores de destello o cubiertas de boca en la boca del cañón para disminuir u ocultar el destello. [11]
La rápida expansión de los gases propulsores en la boca del cañón durante el disparo también produce una potente onda de choque conocida como explosión de boca . El componente audible de esta explosión, también conocida como detonación de boca , es el fuerte sonido de "bang" de los disparos que puede superar fácilmente los 140 decibeles y causar pérdida permanente de audición al tirador y a los transeúntes. El componente no audible de la explosión es una onda de sobrepresión infrasónica que puede causar daños a objetos frágiles cercanos. Se pueden utilizar dispositivos accesorios como frenos de boca y amplificadores de boca para redirigir la explosión de boca con el fin de contrarrestar la elevación de boca inducida por el retroceso o para ayudar al funcionamiento del gas del arma, y se pueden utilizar supresores (e incluso cubiertas de boca) para reducir la intensidad del ruido de la explosión que siente el personal cercano.
