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Un freno de boca o compensador de retroceso es un dispositivo conectado o una característica integral ( cañón con puerto ) a la construcción de la boca o el cañón de un arma de fuego o cañón que está destinado a redirigir una porción de los gases propulsores para contrarrestar el retroceso y la boca no deseada. elevar . [1] A menudo se dice que los cañones con un 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 en los montados en tanques , para reducir el área necesaria para recibir los golpes de retroceso y contragolpe. Se han utilizado en diversas formas en rifles y pistolas para ayudar a controlar el retroceso y la elevación del cañón que normalmente se produce después de disparar. Se utilizan en pistolas para competiciones prácticas y, en este contexto, suelen denominarse compensadores. [2]
El concepto de freno de boca se había experimentado durante muchos años antes de su implementación exitosa: en 1922, un funcionario del Departamento de Artillería del Ejército de los EE. UU. declaró en el Congreso de los EE. UU. que "el freno de boca se usó de otra forma hace 20 años, e incluso hace más tiempo". que eso, pero nunca se ha aplicado con éxito". [3]
Antoine Treuille de Beaulieu inventó un prototipo basado en esta idea en 1842 y lo hizo probar en 1862, pero él mismo calificó la idea de "demasiado nueva". [4] Se emitió una patente estadounidense para un "obviador de retroceso" en 1871 (no hay indicios de que alguna vez se haya probado), [5] mientras que un rifle antitanque británico experimental en 1918 presentaba un freno de boca, pero no fue adoptado. [6]
A finales de la década de 1920, hubo algunos avances limitados: alrededor de 1926, el compensador Cutts se convirtió en una opción en el Thompson SMG (la primera patente de RM Cutts es de 1925 [7] ), en 1927 Škoda patentó [8] una familia de diseños de frenos de boca. , uno de los cuales se utilizó en kanon vz de 8 cm. 28 , y en 1928, Schneider et Cie (que estaba aliado con Škoda en ese momento) actualizó su TR mle 1915/1916 de 220 mm con un freno de boca [9] patentado por Eugène Schneider II allá por 1912. [10]
A mediados de la década de 1930, Bofors diseñó varias piezas de artillería exitosas (por ejemplo, cañones de 37 mm y 105 mm ) con nuevos frenos de boca perforados , los llamados frenos de boca de pimienta, un diseño inventado por el entonces oficial de artillería sueco, el capitán Harald Jentzen. , en Suecia conocido como "Jentzen-brake" ( sueco : Jentzen-broms ). [11] La Unión Soviética comenzó a modernizar los viejos sistemas de artillería con nuevos cañones, como el cañón de 107 mm M1910/30 , el cañón de 152 mm M1910/30 , el cañón de 152 mm M1910/34 , etc., que presentaban predominantemente frenos de boca cilíndricos con hendiduras largas. en cada lado. Varios países europeos comenzaron a diseñar y producir rifles AT con frenos de boca. A finales de la década de 1930 y especialmente durante la Segunda Guerra Mundial, el dispositivo se volvió común tanto en armas de fuego como en piezas de artillería.
En general, el desarrollo del freno de boca fue un proceso gradual que implicó experimentación y perfeccionamiento durante muchos años.
Los términos intercambiables elevación del cañón , giro del cañón o ascenso del cañón se refieren a la tendencia de la parte delantera de un arma de fuego de mano (la boca del cañón) a elevarse después de disparar. Las armas de fuego con menos altura desde la línea de empuñadura hasta la línea central del cañón tienden a experimentar menos elevación del cañón. [12]
La boca se eleva principalmente porque, en 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 por la boca actúan directamente sobre la línea central del cañón. [12] Si esa línea de fuerza está por encima del centro de los puntos de contacto, esto crea un momento o torsión (fuerza de rotación) que hace que el arma de fuego gire y la boca se levante.
Los frenos de boca son de concepto simple, 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 suelen utilizar ranuras, ventilaciones, orificios, deflectores y dispositivos similares. La estrategia de un freno de boca es redirigir y controlar la ráfaga de gases de combustión tras 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 longitudinal 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 esté sujeto al extremo de la boca 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 cañón.
La construcción de un freno de boca o compensador puede ser tan simple como un corte diagonal en el extremo de la boca del cañón para dirigir parte del gas que se 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 durante el retroceso.
Otro método simple es el puerto, donde se mecanizan agujeros o ranuras en el cañón cerca de la boca para permitir que escape el gas. [13]
Los diseños más avanzados utilizan deflectores y cámaras de expansión para frenar los gases que se escapan. Este es el principio básico detrás de un compensador lineal. A menudo se agregan puertos a las cámaras de expansión, lo que produce los compensadores de retroceso largos y de múltiples cámaras que a menudo se ven en las armas de carreras IPSC . [2]
La mayoría de los compensadores lineales redirigen los gases hacia adelante. [14] [15] [16] Dado que es allí donde va la bala , normalmente funcionan permitiendo que los gases se expandan hacia el compensador, que rodea la boca pero solo tiene agujeros mirando hacia adelante; Como cualquier dispositivo que permite que los gases se expandan antes de salir del arma de fuego, son efectivamente una especie de cubierta de boca . Reducen la elevación de la boca de manera similar al mecanismo mediante el cual lo hace un freno lateral: dado que todo el gas se escapa en la misma dirección, cualquier elevación de la boca tendría que alterar la velocidad del gas, lo que cuesta energía cinética. En cambio, cuando el freno redirige los gases directamente hacia atrás, el efecto es similar al sistema de empuje inverso en el motor de un avión: cualquier energía explosiva que regrese 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 transporte . [ cita necesaria ] Los puertos generalmente implican puertos u orificios perforados con precisión en la parte superior delantera del cañón y se deslizan en las pistolas . Estos orificios desvían una parte de los gases expulsados antes de la salida del proyectil en una dirección que reduce la tendencia a ascender del arma de fuego. [17] 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 colocan en la parte inferior del cañón, ya que eso exacerbaría la elevación del cañón, en lugar de mitigarla. La portabilidad 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 agregada al cañón y no reduce la velocidad de salida. La portabilidad tiene la ventaja de realizar disparos de seguimiento más rápidos, especialmente para operaciones de ráfaga de 3 disparos . [ cita necesaria ]
Aunque existen numerosas formas de medir la energía de un impulso de retroceso , en general se puede medir una reducción del 10% al 50%. [18] Algunos fabricantes de frenos de boca afirman mayores porcentajes de reducción de retroceso. 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 sentido, 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 del arma más rápidamente. Esto es relevante para armas totalmente 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 disparo rápido, totalmente automáticos y de gran calibre. También son comunes en los rifles de pequeño calibre , donde la reducción de la elevación del cañón permite al tirador ver el impacto de la bala a través de una mira telescópica . Una reducción del 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 telescópico"). Otra ventaja de un freno de boca es la reducción de la fatiga del retroceso durante las sesiones de práctica prolongadas, lo que permite al tirador disparar consecutivamente más rondas con precisión. Además, se puede reducir o eliminar el estremecimiento (comportamiento de ansiedad involuntario previo a la liberación del gatillo que resulta en apuntar y disparar de manera inexacta) causado por un retroceso excesivo.
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El tirador, el personal del arma o las personas cercanas 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 un lado o, a veces, en ángulos parcialmente hacia atrás, hacia el tirador o el equipo del arma. La protección estándar para ojos y oídos, importante para todos los tiradores, puede no ser adecuada para evitar daños auditivos con el disparo de boca parcialmente dirigido hacia el equipo de armas o los observadores mediante frenos de boca reactivos en forma de punta de flecha que se encuentran en los equipos de francotiradores que disparan rifles antimaterial como el Barrett. M82 . [19]
Las mediciones indican que en un rifle, un freno de boca añade 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. [20] El malestar doloroso se produce aproximadamente entre 120 y 125 dB(A), [21] y algunas referencias afirman que 133 dB(A) es el umbral del dolor. [22]
Los frenos y compensadores también añaden longitud, diámetro y masa a la boca de un arma de fuego, donde influye más en su manejo y puede interferir con la precisión, ya que la boca se elevará cuando se retire el freno y disparar sin el freno puede desviar el golpe. de la ronda. [19]
Otro problema puede ocurrir cuando se utiliza munición saboteada, ya que la munición tiende a romperse dentro del freno. El problema es particularmente pronunciado cuando se utilizan zuecos de descarte estabilizados con aletas perforantes (APFSDS) , un tipo de penetrador de varilla larga (LRP) (o penetrador de energía cinética). [23] Dado que estos proyectiles APFSDS son la munición perforante más común 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 armas pequeñas como en artillería es que, dependiendo de su diseño, pueden causar que los gases que se escapan provoquen nubes de polvo y escombros que perjudican la visibilidad y revelan la posición de uno, sin mencionar que representan un peligro para personas sin armas. protección para los ojos. [24] 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 del disparo lateral del cañón cuando disparan rifles con tales frenos. [25] Los compensadores y supresores lineales no tienen las desventajas de una explosión de boca redirigida; en realidad reducen la explosión al ventilar gas a alta presión hacia adelante a velocidad reducida.
La redirección de grandes cantidades de gas a alta presión que se escapa puede causar molestias causadas por una conmoción cerebral en la cavidad sinusal inducida por una explosión . Esta incomodidad puede convertirse especialmente en un problema para los tiradores de rifles antimaterial debido a los cartuchos más grandes de lo normal, acompañados de grandes capacidades de caja y volúmenes de propulsor que utilizan estos rifles, y puede ser una razón para promover la fatiga acelerada y el estremecimiento del tirador. Además, la explosión redirigida puede dirigir ondas de presión hacia el ojo, lo que podría provocar un desprendimiento de retina cuando se realizan disparos repetidos con armas antimaterial y de gran calibre. [26]
Una cámara de cañón con puertos de alivio de presión que permite que el gas se escape alrededor del cartucho durante la extracción. Básicamente lo opuesto a una recámara estriada, ya que está destinada a que el cartucho se adhiera a la pared de la recámara provocando un ligero retraso en la extracción. Esto requiere un manguito soldado con una ranura anular para contener la presión. [27]
El estado de California prohíbe los supresores de flash en los rifles semiautomáticos con cargadores desmontables, pero permite el uso de frenos de boca en su lugar. [28]
La Oficina de Alcohol, Tabaco, Armas de Fuego y Explosivos (ATF) tomó una determinación regulatoria en 2013 de que el dispositivo de boca de la carabina SIG Sauer MPX , adaptado del núcleo deflector del supresor de la versión con supresión integral y afirmado por SIG como un bozal. freno, constituyó un silenciador y convirtió al MPX-C en un arma de Título II de la NFA . SIG Sauer , el fabricante del rifle, demandó a la ATF en 2014 para que se anulara la designación. [29] 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 dispositivo de boca no suprimió el sonido del arma, la ATF estableció con éxito que estaba destinado a suprimir el sonido, lo cual era legalmente suficiente. [30]
"supresor de destello" significa cualquier dispositivo que reduce u oculta la luz visible o el destello creado cuando se dispara un arma de fuego. Esta definición incluye apagallamas, pero no incluye compensadores ni frenos de boca (dispositivos unidos o integrales al cañón de boca para utilizar gases propulsores para contrarrestar).
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