Retroceso
Cualquier sistema de lanzamiento (arma o no) genera retroceso.
Mientras tanto, las mismas presiones que actúan sobre la base del proyectil actúan en la cara trasera de la recámara del arma, acelerando el arma hacia atrás durante el disparo con la misma fuerza con la que acelera el proyectil hacia adelante.
Cuanto más pesado y rápido sea el proyectil, mayor retroceso se generará.
Para detener el cañón que se mueve hacia atrás, el impulso adquirido por el arma se disipa mediante una fuerza de contrarretroceso que actúa hacia adelante y se aplica al arma durante un período de tiempo durante y después de que el proyectil sale de la boca.
[n 2] En armas pequeñas de mano, el tirador aplicará esta fuerza utilizando su propio cuerpo, lo que dará como resultado un impulso notable comúnmente conocido como "patada".
Esto da como resultado que la fuerza de contrarretroceso requerida sea proporcionalmente menor y fácilmente absorbida por el soporte del arma.
Los primeros cañones usaban sistemas de cuerdas junto con fricción de rodadura o deslizamiento para proporcionar fuerzas para frenar el cañón que retrocedía hasta detenerse.
El rápido cambio de velocidad (aceleración) del arma es un shock y será contrarrestado como si fuera un amortiguador.
Si se tienen en cuenta todas las masas y velocidades involucradas, la suma vectorial, magnitud y dirección del momento de todos los cuerpos involucrados no cambia; es decir, se conserva el impulso del sistema.
Dado que la fuerza de retroceso y la fuerza de contrarretroceso no coinciden, el arma se moverá hacia atrás, disminuyendo la velocidad hasta que se detenga.
Dado que el momento de un cuerpo se define como su masa multiplicada por su velocidad, podemos reescribir la ecuación anterior como:
El momento angular del arma se encuentra integrando esta ecuación para obtener:
) y L es la distancia que recorre la bala desde su posición de reposo hasta la punta del cañón.
Esto significa que el gas está esencialmente contenido dentro de un sistema cerrado y actúa como un elemento neutral en el impulso general de la física del sistema.
El retroceso total aplicado al arma de fuego es igual y opuesto al impulso total hacia adelante no sólo del proyectil, sino también del gas expulsado.
Generalmente se considera que el valor de la constante α está entre 1,25 y 1,75.
Por ejemplo, los frenos de boca funcionan principalmente desviando parte del gas expulsado hacia los lados, aumentando la intensidad de la explosión lateral (por lo tanto, más fuerte hacia los lados) pero reduciendo el empuje de la proyección hacia adelante (por ende, menos retroceso).
Sin embargo, los supresores funcionan según un principio diferente, no vectorizando la expansión del gas lateralmente sino modulando la velocidad de avance de la expansión del gas.
Al utilizar deflectores internos, se hace que el gas viaje a través de un camino complicado antes de liberarse finalmente al exterior, en la parte delantera del supresor, disipando así su energía en un área más grande y durante más tiempo.
Esto reduce tanto la intensidad de la explosión (por lo tanto, menor volumen) como el retroceso generado (ya que para el mismo impulso, la fuerza es inversamente proporcional al tiempo).
El tirador también puede sufrir lesiones físicas al disparar un arma que genere un retroceso superior al que el cuerpo puede absorber o contener con seguridad; tal vez recibir un golpe en el ojo con la mira del rifle, un golpe en la frente con una pistola cuando el codo se dobla bajo la fuerza, o daños en los tejidos blandos del hombro, la muñeca y la mano; y estos resultados varían según los individuos.
Sin embargo, para el cuerpo humano ajustar mecánicamente el tiempo de retroceso y, por tanto, la longitud, para disminuir la fuerza de retroceso sentida, es quizás una tarea imposible.
Además de emplear prácticas menos seguras y menos precisas, como disparar desde la cadera, las hombreras son un mecanismo seguro y eficaz que permite alargar el retroceso brusco hasta convertirlo en un retroceso suave, ya que una fuerza de desaceleración menor se transmite al cuerpo a una distancia y tiempo ligeramente mayor, y se extienden sobre una superficie ligeramente más grande.
Si bien estas piezas no forman parte de la eyección y no alteran el impulso general del sistema, sí implican masas en movimiento durante la operación de disparo.
Un sistema de retroceso absorbe la energía del retroceso, lo que reduce la fuerza máxima que se transmite a cualquier lugar donde esté montada la pistola.
Los cañones antiguos sin sistema de retroceso ruedan varios metros hacia atrás cuando se disparan; Se utilizaron sistemas para limitar un poco este movimiento (cuerdas, fricción, incluidos frenos en las ruedas, pendientes para que el retroceso obligara al arma a ascender,...), pero impedir por completo cualquier movimiento sólo habría resultado en la rotura de la montura.
En este sistema, el cañón está montado sobre rieles sobre los cuales puede retroceder hacia atrás, y el retroceso es absorbido por un cilindro que tiene un funcionamiento similar al de un amortiguador de gas de un automóvil y que suele verse como un cilindro más corto.
El cilindro contiene una carga de aire comprimido que actuará como resorte, además de aceite hidráulico; En funcionamiento, la energía del cañón se absorbe al comprimir el aire a medida que el cañón retrocede, luego se disipa mediante amortiguación hidráulica cuando el cañón regresa hacia adelante a la posición de disparo bajo la presión del aire comprimido.
A continuación, un pestillo atrapa el cañón y lo mantiene en la posición inicial.
Esto reduce aproximadamente a la mitad la energía que el resorte necesita absorber y también aproximadamente a la mitad la fuerza máxima transmitida al soporte, en comparación con el sistema habitual.
