La munición sin vaina ( CL ), [1] o cartucho sin vaina , es una configuración de arma-cartucho que elimina la vaina del cartucho que normalmente mantiene el cebador , el propulsor y el proyectil juntos como una unidad. En cambio, el propulsor y el cebador se ajustan al proyectil de otra manera para que no se necesite una vaina del cartucho, por ejemplo, dentro o fuera del proyectil según la configuración.
La munición sin vaina es un intento de reducir el peso y el coste de la munición prescindiendo de la vaina, que normalmente es de precisión fabricada en latón o acero , así como de simplificar el funcionamiento de las armas de repetición eliminando la necesidad de extraer y expulsar la vaina vacía tras el disparo. [2] Su aceptación se ha visto obstaculizada por problemas con los gastos de producción, la sensibilidad al calor, el sellado y la fragilidad. Su uso hasta la fecha se ha limitado principalmente a prototipos y armas de baja potencia, con algunas excepciones.
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Las municiones sin vaina más antiguas suelen utilizar una configuración en la que el cebador y el propulsor se integran en la parte inferior del proyectil, de forma muy similar a un cohete. Cuando se dispara, el gas propulsor se expulsa por la parte posterior del proyectil para acelerarlo hasta alcanzar la velocidad deseada. A diferencia de los proyectiles de cohetes, que tienen configuraciones similares, el propulsor de las "municiones sin vaina con propulsor interno" tiene un tiempo de combustión instantáneo como un cartucho tradicional (menos de 0,2 segundos), [4] lo que significa que el propulsor se quema antes de que el proyectil salga del cañón, preferiblemente dentro de la recámara . Los proyectiles de cohetes, en comparación, tienen tiempos de combustión de propulsor de más de 0,2 segundos, normalmente varios segundos, lo que significa que el propulsor de cohetes tradicionalmente impulsa el cohete a una cierta distancia del lanzador. [4]
Otra diferencia es el medio de disparo y estabilización. Como cartucho, la munición sin vaina con propulsante interno solo se dispara desde cañones de armas , ya sean cerrados o sin retroceso , y logra la estabilización balística mediante el giro longitudinal ( conservación del momento angular ), ya sea mediante el uso de bandas de impulsión y estrías o boquillas oblicuas para el gas propulsor. [4] Los cohetes, por el contrario, se pueden disparar desde más plataformas que los cañones de armas, por ejemplo, rieles, y tradicionalmente utilizan aletas para la estabilización, ya sean fijas o plegables. [4]
Un tipo temprano de munición sin vaina con propulsante interno fue el cartucho Rocket Ball de Walter Hunt . Fue desarrollado en la década de 1850 y las armas que lo usaban fueron vendidas principalmente por Volcanic Repeating Arms . Los cartuchos Rocket Ball de Hunt tenían una potencia muy baja y nunca tuvieron una amplia aceptación para la autodefensa, la caza o el uso militar. [5]
Durante la Segunda Guerra Mundial , Alemania inició un programa intensivo para investigar y desarrollar un cartucho de munición sin vaina con propulsante interno práctico para uso militar, que fue impulsado por la creciente escasez de metales, especialmente el cobre utilizado para fabricar casquillos de cartuchos. [6] [7] [8] [9] Los alemanes tuvieron cierto éxito, pero no lo suficiente como para producir un sistema de cartucho sin vaina durante la guerra. [10] [11] Un cuasi-ejemplo que casi entró en producción fue el Maschinenkanone MK 155 de 55 mm . Utilizaba cartuchos parcialmente combustibles similares a los utilizados en el popular cañón de tanque Rheinmetall Rh-120 hoy en día. Japón, sin embargo, desarrolló con éxito un cañón automático montado en un avión que usaba munición sin vaina con propulsante interno durante la guerra. Llamado Ho-301 , era un cañón automático de 40 mm y vio acción limitada en la defensa de las islas japonesas durante los últimos meses de la guerra. [3]
Después de la Segunda Guerra Mundial, el uso de munición sin vaina con propulsante interno desapareció en gran medida del desarrollo de armas convencionales; sin embargo, el tipo experimentó un pequeño resurgimiento cuando la Unión Soviética introdujo su lanzagranadas sin vaina con propulsante interno GP-25 de 40 mm en 1978. A esto le siguió el lanzagranadas automático sin vaina con propulsante interno AGS-40 Balkan de 40 mm desarrollado en Rusia en 2017. [12] [13]
Dado que el propulsor sale por la parte posterior del proyectil durante el disparo, muchas armas históricas que utilizan munición sin casquillo con propulsor interno han tenido problemas con la acumulación de residuos del propulsor, lo que provoca fallos de funcionamiento. Para reducir la acumulación de residuos, los sistemas históricos a menudo se han visto obligados a utilizar cantidades menores de propulsor en la munición o a adoptar una solución sin retroceso para el arma en la que parte del propulsor en llamas se ventila por la parte posterior del arma al disparar. [4] Sin embargo, esto causa problemas por sí solo, ya que se utiliza menos propulsor para propulsar la munición, lo que lleva a velocidades de salida menos potentes , a menudo inferiores a la velocidad del sonido (~200–250 m/s (660–820 pies/s)). [4] [3] Esto es igual a las velocidades de salida de muchas armas de mortero que están diseñadas para dispararse en ángulos de elevación elevados con arcos de proyectil pesados. Las armas con munición sin vaina suelen estar diseñadas para fuego horizontal, lo que significa que la munición altamente subsónica genera un alcance muy limitado y una precisión deficiente debido a la rápida pérdida de velocidad del proyectil. [4] [3]
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![Munición sin vaina con propulsante interno de 7,62 mm Gerasimenko para la ametralladora VAG-73 [ru]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/27/Gerasimenko_2ctgs_and_primer_1.jpeg/1280px-Gerasimenko_2ctgs_and_primer_1.jpeg)
La munición moderna sin vaina suele utilizar una configuración en la que el cebador y el proyectil se integran en una masa sólida de propulsor externo (originalmente nitrocelulosa ), moldeada para formar el cuerpo del cartucho. Existen cavidades en el cuerpo para aceptar la bala y un cebador (ambos pegados en su lugar). El cartucho completo también puede contener una carga de refuerzo de propulsor en polvo para ayudar a encender el cuerpo y proporcionar el empuje inicial a la bala. [2] Muchos de estos cartuchos sin vaina con propulsor externo también son telescópicos , con la mayor parte de la bala dentro del cuerpo del cartucho, para reducir la longitud del cartucho. Un cartucho más corto reduce la distancia que la acción del arma de fuego debe recorrer para cargar una nueva bala, lo que permite tasas cíclicas más altas y una mayor probabilidad de impactos múltiples en un objetivo a larga distancia. La falta de una vaina también reduce sustancialmente el peso del cartucho, especialmente en rifles de pequeño calibre. Por ejemplo, la munición sin vaina con propulsante externo diseñada por el inventor austríaco Hubert Usel (1926-2010) para el Voere VEC-91 pesa aproximadamente un tercio de lo que pesa la munición normal para el mismo calibre. [14] [15] [16]
Aunque parece una operación sencilla sustituir la vaina por un trozo de propulsante sólido, la vaina del cartucho proporciona algo más que una forma de mantener unidos los componentes del cartucho, y estas otras funciones deben sustituirse si se va a sustituir la vaina. La munición sin vaina con propulsante externo no está exenta de inconvenientes, y son estos inconvenientes los que han impedido que la munición moderna sin vaina con propulsante externo alcance un éxito más amplio.
El primer problema importante, de especial preocupación en aplicaciones militares, que a menudo implican disparos sostenidos, es la sensibilidad al calor de la munición. La nitrocelulosa, el componente principal del propulsor de armas de fuego modernas , se enciende a una temperatura relativamente baja de alrededor de 170 °C (338 °F). Una de las funciones de la vaina metálica del cartucho es la de disipador de calor ; cuando se extrae después del disparo, cada vaina metálica se lleva una cantidad significativa del calor de la combustión del propulsor, lo que reduce la velocidad a la que se acumula calor en la recámara. El aislamiento térmico proporcionado por la vaina también funciona al revés, protegiendo al propulsor del calor acumulado en las paredes de la recámara.
Sin una vaina que proporcione estas funciones, las balas sin vaina con propulsante externo que utilizan nitrocelulosa comenzarán a quemarse , disparando desde el calor residual de la recámara, mucho antes que los cartuchos con vaina. La quema se puede evitar diseñando el arma para que dispare desde un cerrojo abierto , pero esto introduce otros problemas y, por lo tanto, solo es adecuado para ametralladoras y subfusiles de menor calibre .
La solución normal al problema del calor es aumentar la resistencia al calor cambiando a un propulsor con una temperatura de ignición más alta, típicamente un explosivo no cristalino cuidadosamente formulado para proporcionar una tasa de combustión apropiada. [2] [15] Heckler & Koch , en conjunto con Dynamit Nobel , logró tal tarea al producir munición sin vaina con propulsor externo relativamente resistente al calor.
Otra función importante que cumple el cartucho es sellar la parte trasera de la recámara. Al disparar un cartucho con vaina, la presión en la recámara expande la vaina metálica, que obtura la recámara. Esto evita que el gas salga por la parte trasera de la recámara y también se ha demostrado experimentalmente que proporciona una cantidad significativa de soporte al cerrojo. Sin la vaina para proporcionar este sello, el diseño del arma de fuego debe tenerlo en cuenta y proporcionar un medio para sellar la parte trasera de la recámara. Este problema también se encontró con la pistola de agujas Dreyse ; el Chassepot francés resolvió el problema de la recámara con fugas agregando un sello de goma al cerrojo. [17] [18]
Los proyectiles telescópicos sin casquillo y con propulsante externo también deben lidiar con el problema del bloqueo del ánima, ya que la bala está rodeada de propulsante. La carga de refuerzo se utiliza para solucionar este problema, proporcionando una ráfaga inicial de presión para forzar la salida de la bala del cuerpo del cartucho y su ingreso al cañón antes de que el cuerpo se queme. [16]
Las balas sin vaina con propulsante externo están limitadas por el hecho de que el cuerpo del cartucho es principalmente un propulsante, y las propiedades estructurales son secundarias a las propiedades de combustión. El problema principal es el de la extracción. Mientras que la munición sin vaina elimina la necesidad de extraer una vaina disparada, las balas sin vaina no disparadas deben ser extraíbles para descargar el arma de fuego o para despejar un fallo de encendido. Con las vainas metálicas, esta capacidad es proporcionada por un borde o ranura de extractor maquinada en la parte trasera de la vaina. Incluso en cartuchos con cuerpo completamente de plástico, como los casquillos de escopeta de la marca Activ , se moldea un anillo de metal delgado en el borde para brindar soporte al extractor. [10] [15] [16] Un problema secundario es que la munición en uso puede estar expuesta al aire, agua, lubricantes y solventes. El cebador y el propulsante en las balas sin vaina con propulsante externo no están protegidos, mientras que las vainas de los cartuchos brindan un alto grado de protección.
Uno de los primeros sistemas de armas de fuego y municiones sin vaina producidos fue fabricado por Daisy , el fabricante de pistolas de aire comprimido , en 1968. El rifle Daisy V/L utiliza un cartucho sin vaina de propulsante externo de baja potencia de calibre .22 (5,5 mm) sin fulminante. El rifle era básicamente un rifle de aire comprimido con resorte y pistón, pero cuando se usaba con la munición V/L, la energía de la compresión del pistón calentaba el aire detrás del cartucho sin vaina lo suficiente como para encender el propulsante, y esto generaba la mayor parte de la energía del disparo. El sistema de rifle Daisy V/L se suspendió en 1969 después de que la ATF dictaminara que no era un rifle de aire comprimido, sino un arma de fuego, que Daisy no tenía licencia para producir. [19]
Algunos fusiles de asalto han utilizado munición sin vaina con propulsante externo. Una de las armas más conocidas de este tipo es el G11 fabricado por Heckler & Koch como un posible reemplazo del fusil de batalla G3 . Aunque el G11 nunca entró en producción completa, pasó por varias etapas de prototipo, así como pruebas de campo, incluidas pruebas como parte del programa American Advanced Combat Rifle . Si bien estaba programado que fuera adoptado por el ejército de Alemania Occidental con un plan establecido para adquirir 300.000 fusiles G11K2 durante un período de 1990 a 2002, los gastos creados por la reunificación de Alemania y la imposibilidad de modificar el G11 para usar munición estándar de la OTAN llevaron a la cancelación del proyecto G11 y la adopción de un fusil de asalto estandarizado por la OTAN más barato y convencional, el G36 de 5,56 mm . La munición sin vaina del G11 se utilizó más tarde como base para el desarrollo de munición sin vaina en el programa estadounidense Lightweight Small Arms Technologies .
El primer rifle comercial sin vaina con propulsante externo y disparo electrónico fue el Voere VEC-91 . [14]
40 mm CL
Los japoneses hicieron un interesante intento de mejorar la potencia de fuego del Ki-44 instalando el cañón Ho-301 de 40 mm, que disparaba munición sin casquillo. Pero la velocidad inicial de 245 m/s de estas armas era demasiado baja y fallaron en combate. No se construyeron muchos de estos aviones Ki-44-IIc.
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