ES2309511T3 - Municion de 4,6 mm para armas pequeñas. - Google Patents
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Abstract
Un proyectil (1) para uso en un arma de fuego que posee un cañón estriado (14), y el cañón estriado comprende surcos del estriado (18) que se extienden helicoidalmente a lo largo del cañón (14) y están separados por campos (16), el proyectil (1) tiene un diámetro que es sustancialmente igual o menor que el diámetro del cañón (14) entre los campos (16) del mismo, el proyectil (1) comprende un cuerpo que está formado a partir de un metal que posee una dureza Vickers no inferior a 500 DV, y posee una parte del cuerpo sustancialmente cilíndrica (9), y la parte del cuerpo sustancialmente cilíndrica (9) posee una pluralidad de surcos anulares (12) formados en una superficie exterior del mismo, en el que el proyectil (1) está provisto de un revestimiento (13) de cobre o aleación de cobre y el grosor del revestimiento (13) es mayor que la profundidad de los surcos del estriado (18), de forma que, cuando se dispara, el cuerpo del proyectil no se acopla a los campos de estriado (16) y el revestimiento (13) se acopla a los campos del estriado (16) y se deforma entrando en los surcos anulares (18).
Description
Munición de 4,6 mm para armas pequeñas.
La presente invención se refiere a un proyectil
para uso en un arma de fuego que posea un cañón estriado,
particular, aunque no exclusivo, del campo de la munición para
armas pequeñas.
Cuando se dispara un proyectil desde un cañón
estriado, el proyectil debe deformarse a medida que se desplaza a
lo largo del cañón, de forma que el material que forma parte del
proyectil se fuerza para que ocupe los espacios entre los campos
que forman las estrías. Este proceso se denomina grabado, y hace
que se transmita una rotación al proyectil en virtud del giro
longitudinal del estriado.
La deformación del proyectil, su desplazamiento
a lo largo del cañón produciéndose de hecho un ajuste forzado con
las estrías, la elevada aceleración lineal transmitida por el
propelente de armas de fuego en el momento del disparo, y la
consiguiente elevada tasa de aceleración angular y la fuerza
asociada que actúa entre el estriado y el proyectil contribuyen al
desgaste sustancial del cañón.
Si se pudiera reducir esta velocidad de desgaste
se obtendrían importantes ventajas, entre otras; mayor duración
del cañón, mayor velocidad en boca de cañón y, por consiguiente, un
incremento en la precisión y la letalidad.
Por este motivo, para las balas usadas con armas
pequeñas se seleccionan normalmente materiales de bajo rozamiento
y fácilmente deformables, como por ejemplo el plomo. También se ha
propuesto el uso de acero, a fin de aumentar la densidad total de
la bala. Sin embargo, el acero no se deforma fácilmente y produce
un desgaste del cañón que resulta inadmisible. Por otra parte, la
dureza es una característica muy deseable para el material de la
bala, para de minimizar la ablación de la punta durante la
penetración de objetivos blindados tales como, por ejemplo, un
chaleco antibalas de titanio/kevlar. Para este fin, el mínimo
deseable es una dureza Vickers de al menos 550 (usando una carga de
10 kg).
En la búsqueda de una solución para estos
problemas, la práctica habitual ha consistido en fabricar una bala
para armas pequeñas a partir de un núcleo metálico, contenido en un
casquillo de aleación cobre-zinc.
Esta última solución es práctica, pero da lugar
a una bala cuya construcción es relativamente cara. Esto supone
una desventaja muy importante, ya que la munición para armas
pequeñas se consume en grandes cantidades, y el mercado de dicha
munición es muy competitivo.
En la patente de EE.UU. n°. 5686693, se describe
una bala de 7,62 mm formada con una aleación de acero, que posee
una parte delantera del cuerpo cuyo diámetro corresponde al de los
campos del estriado de un arma de fuego asociada, y una parte
trasera del cuerpo con un diámetro más grande, y está provista de
surcos anulares. El cuerpo está provisto de un revestimiento que
puede ser de cobre. En la práctica, el revestimiento de cobre actúa
como lubricante, y su grosor es más pequeño que la profundidad del
estriado. Cuando se dispara con el cañón estriado, el estriado se
abre paso a través del revestimiento de cobre de tal forma que el
cuerpo de acero de la bala queda grabado por las estrías. En la
memoria descriptiva se hace hincapié en que el acero del cuerpo
debe ser blando, para permitir que se produzca este grabado sin que
haya un desgaste excesivo del cañón. El valor máximo de la dureza
del cuerpo de acero mencionado en la memoria descriptiva es de 210
Brinell, que equivale a una dureza Vickers de 213, es decir, muy
inferior al valor mínimo deseable de dureza Vickers de 550. Por
consiguiente, la bala descrita en la patente de EE.UU. n° 5686693
carecerá de la deseable capacidad de penetración en objetivos
blindados.
Por lo tanto, si se pudiera hallar un modo para
utilizar acero u otro metal con una dureza Vickers igual a al menos
550 (usando una carga de 10 kg) como componente principal de un
proyectil para armas pequeñas, supondría una ventaja considerable,
al tiempo que se permite que el proyectil quede grabado por el
estriado y no se introduce un rozamiento o desgaste inaceptable, y
se evita la costosa construcción de aplicar una camisa al
proyectil.
La presente invención proporciona un proyectil
según la reivindicación 1.
La presente invención también proporciona una
combinación de un arma de fuego que posee un cañón estriado y un
cartucho de munición adaptado para ser disparado con dicha arma de
fuego según la reivindicación 15.
En las reivindicaciones adjuntas se definen
otros aspectos preferidos de la invención.
Normalmente, el proyectil también tendrá una
parte de punta ojival del cuerpo en la parte delantera de dicha
parte del cuerpo, aunque hay otras formas posibles.
El proyectil (incluido el cuerpo del proyectil y
el revestimiento) posee un diámetro que no es mayor que el
definido por el diámetro entre los surcos del estriado y el cuerpo
del proyectil posee un diámetro tal que, al dispararlo, no se
acople a los campos del estriado. Al acoplarse al estriado, el
revestimiento queda grabado de este modo por el acoplamiento con
los campos, produciendo una rotación en el proyectil debido al giro
del estriado. Esta deformación proporciona al cuerpo un
acoplamiento a presión con el estriado a fin de proporcionar una
obturación eficaz limitando o evitando el escape de los gases
propulsores más allá del proyectil a través de los surcos del
estriado. La longitud y el diámetro preciso del cuerpo deberían
diseñarse teniendo en cuenta estos factores. También se debe
prestar atención para asegurarse de que la fuerza necesaria para
producir este grabado y para propulsar el proyectil a lo largo del
cañón no es excesiva, y este es el motivo por el que el diámetro
del proyectil no es mayor que el medido entre los surcos del
estriado. Esta fuerza se reduce sustancialmente mediante los surcos
anulares formados en una superficie exterior de la parte del
cuerpo.
La profundidad de los surcos anulares puede ser
de entre 1% y 10% del diámetro nominal del proyectil, y un diseño
óptimo puede estar entre 2% y 6%.
El material seleccionado para el cuerpo del
proyectil dependerá, en parte, de la función que debe llevar a
acabo el proyectil.
Para un tipo de munición de guerra para uso en
condiciones de combate, el acero resulta un material adecuado, ya
que no es caro y se le puede dar fácilmente la forma deseada, por
ejemplo, mediante un procedimiento de formación en frío. El
wolframio es otro posible material, debido a que la dureza
constituye una característica importante para abatir el objetivo,
al igual que lo son algunas aleaciones de wolframio y el carburo
de wolframio.
El proyectil va revestido de cobre o de una
aleación de cobre, que se deforma con mayor facilidad que el
propio material del cuerpo del proyectil, y que puede tener un
coeficiente de rozamiento más bajo. Estos factores pueden dar lugar
a una fuerza de grabado reducida con un desgaste del cañón, en
consecuencia, más bajo y una mayor velocidad en boca del cañón.
Puede resultar adecuado un grosor del
revestimiento de entre 0,07 mm y 0,3 mm. Tal revestimiento podría
aplicarse convenientemente mediante galvanoplastia o mediante
deposición química.
Puede resultar deseable un grosor del
revestimiento superior a 0,1 mm.
Además, se puede aplicar disulfuro de molibdeno
como revestimiento exterior, por ejemplo, mediante un
procedimiento de deposición centrífuga.
La invención se puede aplicar de forma
particular pero no exclusiva a sistemas de armamento de armas
pequeñas, con un calibre nominal de 20 mm o menos, especialmente 9
mm o menos, y particularmente 4,6 mm.
Ahora se describirá la invención a modo de
ejemplo, haciendo referencia únicamente a los dibujos adjuntos, en
los que:
la fig. 1 muestra, con un corte parcial, en
alzado, un cartucho de munición para armas pequeñas que incorpora
un proyectil para uso en combinación con un arma de fuego que posee
un cañón estriado;
la fig. 2 muestra, en un alzado en sección, a
una escala ampliada, el proyectil y una parte del casquillo del
cartucho que se muestra en la figura 1; y
la fig. 3 muestra, en un alzado en sección, el
proyectil y parte del casquillo del cartucho situada en la recámara
de un arma de fuego que posee un cañón estriado y está lista para
disparar.
En referencia a las figuras, un cartucho de
munición para armas pequeñas comprende un proyectil 1, y un
casquillo de latón 2 ensamblado en el mismo. La parte trasera 3
(figura 2) del proyectil se aloja dentro de la parte delantera del
casquillo, y los dos componentes se mantienen unidos mediante
rozamiento. El casquillo contiene una cantidad de material
propelente para armas de fuego 4, y una cápsula fulminante 5 que
comprende un yunque 6, una cantidad de propelente principal 7 y una
cápsula de cierre 8 que se aloja en un ajuste a presión en una
cavidad en la cara del extremo anterior del casquillo.
El cuerpo del proyectil tiene forma alargada y
se forma en frío a partir de un acero con una dureza Vickers de al
menos 550 (usando una carga de 10 kg). Posteriormente, se le puede
dar un tratamiento térmico para proporcionar la dureza deseada u
otras propiedades físicas. El proyectil comprende una parte del
cuerpo 9 de forma sustancialmente cilíndrica. El proyectil también
posee una parte de punta 10 delante de la parte 9, y la parte de la
punta 10 posee un extremo delantero ojival 11.
Debido a la sustancial dureza del material del
cuerpo del proyectil, el proyectil resulta muy eficaz en la
penetración de objetivos tales como un chaleco antibalas de
titanio/kevlar. Además, la dureza sirve también para minimizar la
ablación del perfil de la punta del proyectil, lo que contribuye
aún más a la penetración del objetivo, así como a la estabilidad
durante el vuelo.
La parte del cuerpo 9 comprende tres surcos
paralelos 12 en el mismo, que están formados en la superficie
exterior de la parte del cuerpo cilíndrica y rodean al proyectil.
La superficie del cuerpo del proyectil está cubierta por un
revestimiento 13.
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Como se muestra en la figura 3, en la práctica,
el cartucho de munición que comprende el casquillo ensamblado,
cebado y relleno 2, junto con el proyectil 1 se dispara con un arma
de fuego que posee un cañón estriado 14 de la manera convencional,
es decir, introduciendo el cartucho en la recámara del arma de
fuego 15, y disponiendo que la cápsula 5 sea golpeada por una
aguja percutora.
El proyectil es impulsado de este modo por el
cañón del arma de fuego. El diámetro del cuerpo 9, sumado al del
revestimiento 13, es mayor que el diámetro definido por los campos
del estriado 16 en una cantidad que representa aproximadamente la
mitad del grosor depositado del revestimiento 13 sobre el cuerpo
9.
Cuando el cuerpo 9 y el revestimiento asociado
13 pasan de la recámara del arma de fuego a la parte estriada del
cañón, en virtud de su mayor diámetro, el proyectil queda grabado
por el estriado 17. El diámetro del proyectil (incluida la parte
del cuerpo 9 y el revestimiento 13) es sustancialmente igual o
menor que el diámetro de los surcos del estriado 18, mientras que
los surcos 12 pueden tener sustancialmente el mismo diámetro que
el diámetro del cañón (es decir, el diámetro entre los campos del
estriado).
La presencia de los surcos 12 facilita la
necesaria deformación del revestimiento 13, permitiendo de este
modo que se produzca el grabado con una fuerza axial reducida
sustancialmente. El hecho de que el revestimiento 13 se pueda
deformar entrando en los surcos 12 contribuye a reducir de forma
drástica la fuerza axial necesaria para que se produzca el
grabado.
El revestimiento 13 es de un material maleable
que puede ser cobre o una aleación de cobre y podría comprender
además una capa exterior de un material de bajo rozamiento, tal
como disulfuro de molibdeno. Este revestimiento 13 tiene un grosor
mayor que la profundidad de los surcos del estriado, y es de un
material relativamente más blando que el del proyectil 1, de forma
que también se pueda grabar con mayor facilidad, y también
contribuya de este modo a una reducción de la fuerza de grabado
necesaria. Debido a que el grosor del revestimiento es mayor que la
profundidad del estriado, el grabado se puede producir por completo
dentro del revestimiento, de forma que el metal duro del proyectil
se mantenga sustancialmente alejado del contacto con el material
que forma el estriado del cañón del arma de fuego. Por lo tanto, a
pesar de la dureza del material que forma la parte principal del
cuerpo del proyectil, se minimiza el desgaste del cañón ocasionado
por este factor.
Para el experto en la materia a quien está
destinada la presente descripción, resultará evidente que todos
estos factores que reducen la fuerza de grabado también dan lugar a
una reducción en el desgaste del cañón, una mayor velocidad en boca
del cañón, y por lo tanto, un aumento en la letalidad y la
precisión.
El proyectil que forma parte de la combinación
de arma de fuego y munición de acuerdo con la invención resulta
también considerablemente menos caro de fabricar que el proyectil
convencional correspondiente con, por ejemplo, una camisa metálica
de aleación cobre-zinc.
Los expertos en la técnica pueden determinar los
parámetros de diseño óptimos para el proyectil de acuerdo con la
invención, basándose en las explicaciones contenidas en el presente
documento.
La invención se puede aplicar de forma
particular pero no exclusiva a la munición para armas pequeñas. En
un ejemplo particular, la invención se ha aplicado
satisfactoriamente a un arma de fuego y munición de 4,6 mm. En un
ensayo de bala alojada, en el que se mide la fuerza necesaria para
desalojar una bala atascada en el segmento estriado del cañón de un
arma de fuego, se ha descubierto que un proyectil hecho de acero
que no tenga una parte del cuerpo 9 de diámetro reducido o surcos
adecuados en los cuales se pueda deformar fácilmente requeriría una
velocidad elevada de desgaste del cañón, y por este motivo, las
halas de acero, particularmente las que poseen una dureza
considerable, no se han considerado prácticas hasta el momento.
Se descubrió que un proyectil de 4,6 mm tal como
el descrito en referencia a las figuras 1 y 2, pero sin los surcos
12, requiere una fuerza axial excesiva del orden de 6000 N; al
añadir los surcos 12 se redujo esta fuerza hasta 2000 N.
Claims (15)
1. Un proyectil (1) para uso en un arma de fuego
que posee un cañón estriado (14), y el cañón estriado comprende
surcos del estriado (18) que se extienden helicoidalmente a lo
largo del cañón (14) y están separados por campos (16), el
proyectil (1) tiene un diámetro que es sustancialmente igual o
menor que el diámetro del cañón (14) entre los campos (16) del
mismo, el proyectil (1) comprende un cuerpo que está formado a
partir de un metal que posee una dureza Vickers no inferior a 500
DV, y posee una parte del cuerpo sustancialmente cilíndrica (9), y
la parte del cuerpo sustancialmente cilíndrica (9) posee una
pluralidad de surcos anulares (12) formados en una superficie
exterior del mismo, en el que el proyectil (1) está provisto de un
revestimiento (13) de cobre o aleación de cobre y el grosor del
revestimiento (13) es mayor que la profundidad de los surcos del
estriado (18), de forma que, cuando se dispara, el cuerpo del
proyectil no se acopla a los campos de estriado (16) y el
revestimiento (13) se acopla a los campos del estriado (16) y se
deforma entrando en los surcos anulares (18).
2. Un proyectil (1) según la reivindicación 1,
en el que, al disparar, el revestimiento (13) se acopla a los
campos del estriado (16) para proporcionar una obturación eficaz a
fin de limitar el escape de gases propelentes más allá del
proyectil (1) a través de los surcos del estriado (8).
3. Un proyectil (1) según la reivindicación 1 ó
2, en el que un diámetro del proyectil (1) en dichos surcos
anulares (18) es sustancialmente igual que el diámetro del cañón
(1) entre los campos (16) del mismo.
4. Un proyectil (1) según la reivindicación 1,
en el que la profundidad de dichos surcos anulares (18) está entre
aproximadamente el 1% y el 10% del diámetro del proyectil (1).
5. Un proyectil (1) según la reivindicación 4,
en el que la profundidad de dichos surcos anulares (18) (12) está
entre aproximadamente el 2% y el 6% del diámetro del proyectil
(1).
6. Un proyectil (1) según la reivindicación 1,
en el que el cuerpo del proyectil está hecho de un material
seleccionado entre el grupo constituido por acero, wolframio,
aleaciones de wolframio, y carburo de wolframio.
7. Un proyectil (1) según la reivindicación 1,
en el que el grosor del revestimiento (13) está entre 0,07 mm y
0,03 mm.
8. Un proyectil (1) según la reivindicación 1,
en el que el grosor del revestimiento (13) es mayor que 0,1 mm.
9. Un proyectil (1) según la reivindicación 1,
en el que se aplica un revestimiento exterior al revestimiento
(13) y el revestimiento exterior es de un material que tiene un
coeficiente de rozamiento más halo que el del cuerpo del
proyectil.
10. Un proyectil (1) según la reivindicación 9,
en el que dicho revestimiento exterior es de disulfuro de
molibdeno.
11. Un proyectil (1) según ]a reivindicación 1,
de calibre 20 mm o menos.
12. Un proyectil (1) según la reivindicación 11,
en el que dicho calibre es de 9 mm o menos.
13. Un proyectil (1) según la reivindicación 12,
en el que dicho calibre es de 4,6 mm.
14. Un proyectil (1) según la reivindicación 1,
que posee una parte de punta ojival (10).
15. Una combinación de un arma de fuego que
posee un cañón estriado (14) y un cartucho de munición adaptado
para dispararlo con dicha arma de fuego; el estriado del cañón (14)
comprende surcos del estriado (18) que se extienden helicoidalmente
a lo largo de una dirección longitudinal del cañón (14) y están
separados por campos (16); y el cartucho de munición comprende un
proyectil (1) de acuerdo con la reivindicación 1.
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