26 de junio de 2010

El rifle de avancarga

La palabra rifle viene del ingles rifling, que como verbo significa la acción de estriar un cañon, o como sustantivo designa el estriado ya existente en un cañon.
Por ello un rifle es básicamente un arma larga individual con apoyo desde el hombro, provista de un cañon estriado.

Desde muy antiguo las armas largas al disparar un proyectil esférico, adolecían del siguiente defecto:

Si bien una esfera es un cuerpo geométrico que presenta una simetría perfecta, y que físicamente reune el centro de gravedad y de masa en exactamente el mismo lugar independientemente de la actitud que tome durante el vuelo, lamentablemente esa misma característica que la hacía bastante precisa en su limitada trayectoria, la hacía muy poco eficiente para evitar la resistencia el aire y de los objetos que impactaba. El uso extensivo del plomo como una forma de mantener mejor la velocidad del proyectil si bien ayudó, no fue una gran solución.

Por ello su alcance y penetración fue siempre marginal , visto ello en la perspectiva de que una buena flecha disparada por un arco largo inglés a 50 metros usualmente artravesaba limpiamente a un enemigo sin coraza de lado a lado y seguía su camino varios metros mas allá.
Dicho sea de paso, el cuento de la flecha asomando siempre ¾ del pecho del tipo no es mas que fantasía de Hollywood para efecto visual, las flechas tenían (y tienen) una penetracion mucho mayor que eso y muchas veces el soldado traspasado por una flecha no se daba cuenta en ese preciso momento que había sido herido de muerte.

Volviendo al proyectil esférico, fue claro que mientras mas se pareciera un proyectil de un arma de fuego a una flecha, de forma mas alargada que ancha o dicho correctamente: mas cilíndrico, mayor sería su alcance y penetración.

Por eso se abocaron a la búsqueda de un proyectil mas eficiente, y eventualmente a desarrollar un arma que lo disparase.

El problema evidente desde el principio era que si bien las flechas se estabilizaban en su vuelo en parte por el emplumado, y por otra en la cuidada distribucion de centros de masa y gravedad entre si y con la longitud y resistencia de la flecha, expresados bajo conceptos técnicos tales como “spine” y “front of center”, en un proyectil rígido cilíndrico disparado por un arma de fuego debían crearse otras formas nuevas para lograr lo mismo.

Esto se complicó además un poco al diseñar luego la punta del proyectil de forma diferente que la cola, haciendo mas aguzada la primera, cambiando asi también las relaciones de los centro de masa y gravedad. El término como se describe esta forma resultante es “ojival”, y se remonta a diseños geométricos arquitectónicos usados originalmente en la construcción de arcadas












Ya tenemos por fin un buen diseño de proyectil que prometía un gran alcance y una buena penetración. El problema ahora es como estabilizarlo, para que al dispararlo no se voltee o tumbe en vuelo, afectando asi las prestaciones que se pretendían lograr.

La solución obvia a esto fue impartir al proyectil un movimiento de giro en torno a su eje longitudinal, similar al de las flechas.

El medio empleado fue el de dar al ánima del cañon una sección regular no circular, sino con otro diseño avanzando a lo largo del mismo con giro de algún paso determinado. El proyectil al ser forzado a seguir esta forma en su viaje a lo largo del cañon iniciaba así un movimiento de giro que luego lo estabilizaba correctamente en vuelo.
Una de las soluciones fue simplemente el tallar unas estrías en el anima del cañon

Otra fue dar al ánima una seccion poligonal


Anima estriada vs. Poligonal



Hubo muchos otros intentos de como impartir giro al proyectil en el cañon, como por ejemplo cañones con estrias en el ultimo tercio que se suelen ver aún en la forma de cañones de escopetas Paradox, o con estrias de paso progresivo usadas mas tarde en algunos fusiles italianos entre otros, pero las dos que prosperaron y se siguen usando hasta hoy son las descritas, La estría convencional y la poligonal, cada una de ellas con diferentes cantidades de estrías o caras respectivas de acuerdo al gusto el fabricante.

Volviendo al tema, ahora ya tenemos no solo el proyectil sino que además dos buenas ideas sobre como impartirle el giro estabilizador.

La solución estriada, mas fácil de producir en masa que la poligonal y por ello utilizada masivamente trajo por su lado otros problemas agregados, los que discutiremos a continuación:

Un problema fue que al tomar el ánima del cañon una sección ya no uniformemente cilindrica y pareja, limpiar los residuos de la pólvora dejados en el interior del cañón se hizo mas difícil.

Siempre fue un problema durante toda la epoca de uso de la pólvora negra, el batallar con los residuos que a cada disparo se acumulaban hasta llegar a obstruir ostensiblemente el cañon, y que después de cada sesión de tiro debían ser cuidadosamente retirados completamente del interior del cañon. Al ser altamente higroscópicos, podían oxidar y corroer un ánima de cañon en cuestión de un par de días.

Los mosquetes se autolimpiaban al intoducirse a presion la bala envuelta en un pequeño trozo de tela o cuero muy delgado . Este actuaba ademas en el momento el disparo obturando el espacio entre el proyectil y las paredes del cañon, sellando las pequeñas imperfecciones en el diámentro del ánima producto de la forja.

El cuero simplemente arrastraba los residuos hacia el fondo hacia la polvora nueva donde se volvian a quemar al momento del disparo, y al estar el cuero impregnado en grasa, lubricaba a también el interior del cañon.

El otro problema fue cómo hacer que el proyectil tomara bien las estrias para que iniciara su movimiento de giro. Ambos problemas iban en realidad de la mano, y las soluciones para uno sirvieron también para el otro.

Los primeros diseños incorporaron balas ojivales envueltas tambien en tela como los proyectiles esféricos, pero pronto se dieron cuenta que por un lado este método bueno antes, ahora impedía a veces que el proyectil tomara bien las estrías, y tampoco permitía una limpieza efectiva de un cañon de interior de forma mas comlpeja.

La soluciones finales propuestas y adoptadas fueron principalmente dos:

Una fue el sistema R-E-A-L , Rifling Engraved At Loading o toma de estrias durante la carga, en que una bala sobredimensionada y con grandes ranuras transversales se metía a presión en el cañon a mayor fuerza que antes, y que tomaba las estrías en ese momento sellando efectivamente el ánima y ademas arrastrando los residuos al fondo.
El problema es que pese a ser bastante eficiente, por la fuerza necesaria para cargar la bala este sistema era mucho mas lento que el otro que se inventó, y que fue el que finalmente se adoptó mayoritariamente:

El Sistema Minié. Aqui la bala era de tamaño normal o ligeramente subcalibrada en algunas variantes. Incorporaba estrías pequeñas y tenía en la base una excavación cónica que hacía que en el momento del disparo la presion de los gases expandiera esta zona en forma radial, deformando y ensanchando la bala y obligandola a modelarse a las estrías, sellando así el espacio entra ánima y proyectil.
La estrías en las balas por su parte cumplían una doble función:

Por una parte, aportaban una zona mas blanda, menos resistente y de deformación controlada para que el proyectil se adecuara a las estrías del cañon, ya sea en la carga o en el disparo.

Por el otro, normalmente se aprovechaba de cubrir los surcos entre estrías con grasa no solo para lubricar y disminuír el roce lateral, sino que para proveer un sello mas efectivo entre el proyectil y el ánima del cañon, ya que se descubrió que uno de los fenónemos que mas contribuía a emplomar el cañon era un sello inadecuado que permitía el paso de gases muy calientes por este espacio hacia adelante de la bala durante su viaje por el mismo.

Este escape nocivo de gas se conoce como “viento balístico”. No solo se perdía presión útil, sino que el calor del gas derretía el plomo como un soplete adhiriendolo a las paredes del ánima en mucho mayor cuantía que el simple roce lateral.

La lubricación del proyectil hacía así mas eficiente el método Minié, y su uso se ha mantenido hasta el día de hoy en la munición de plomo actual.

Los primeros rifles que se produjeron en forma regular exceptuando casos puntuales y anecdótios que fueron fabricados desde antiguo en toda Europa, fueron derivados de un invento alemán, el Rifle Jäger (rifle de Cazador).

La caza en Alemania mas que en cualquier otro país europeo, estableció normas de protección, vedas y otras regulaciones las que fueron cauteladas por los primeros cuerpos colegiados de guardabosques o Försters que existieron en Europa. Estos en conjunto con sus colegas cazadores conformaron desde antiguo un grupo especial, proveniente generalmente de la alta clase media y de la pequeña nobleza.

Ellos desarrollaron costumbres, ritos y hasta un lenguaje propio, el llamado “Jägerlatein” o latin del cazador, incomprensible para el neofito de modo similar al lenguaje médico actual.

Al ser una cofradía con algun grado de desahogo económico, pudieron generalmente disponer de armas que eran fabricadas con escasas restricciones en cuanto a su calidad y diseñada considerando las mejores características deseadas para su máxima eficiencia cinegética.

Pronto hubo un modelo que se definió como el arma estándar para el cazador de la fauna del bosque caducifolio típico de esa zona de europa, y para las condiciones locales de la caza alemana en particular.

El Jáger, la primer arma larga de cañon estriado que se fabricó en cantidades importantes, fue el producto de lo anterior.
El Jäger.
Disponía de un sólido cañon mas grueso y mejor fabricado, ya que los desplazamientos eran cortos y la salida habitualmente sólo por el día por lo que el peso no era un tema. Disponía de ánima estriada y era algo mas corto que lo usual para el desplazamiento eficiente en el bosque. El disparador de pelo aseguraba una mayor precisión al momento del disparo y disponía de un depósito en la culata para guardar piezas o los tacos empapados en grasa. Típicamente alemanas son las anillas portafusil, y se portaba colgando horizontamente de una correa larga al hombro con el cañon hacia adelante.

El calibre era habitualmente en torno a .80 pulgadas.Mucho de lo que se ha escrito sobre este rifle erróneamente establece que disparaba proyectiles esféricos, siendo que se sabe desde antiguo que una esfera no requiere de ser estabilizada mediante giro, ya que por definición no puede tumbarse.

Lo que ocurría es que se usaban indistintamente balas esféricas y de tipo ojival en esta arma, eligiendo de entre ellas de acuerdo al tipo de tiro que se iba a efectuar y muchas veces se optaba por usar la bala esférica, mas económica. No olvidemos que un proyectil ojival era mucho mas pesado que una bola correspondiente a ese mismo calibre.

Esta arma llegó en el siglo XVIII de la mano de los colonizadores alemanes a las colonias americanas, así como muchos armeros del mismo origen que tambíen de decidieron por el paso al nuevo mundo. Pronto en Pennsylvania, que no por casualidad fue una zona poblada mayoritariamente por inmigrantes de origen alemán, se creó un arma derivada del Jäger. Esta nueva arma sería conocida como el Pennsylvania Rifle por su origen, o el Kentucky Rifle por ser el arma de elección de los cazadores que exploraron luego esa región armados de este rifle. O el New York, Connecticut, Ohio, North Carolina, Virginia, Indiana, Alabama, y Tennessee Rifle.

Aun discuten y se molestan en EEUU con esas multiples denominaciones, sobre todo si se usa la incorrecta en el estado equivocado.
Arriba un Jäger, abajo un Kentucky

En su metamorfosis americana el Jäger al pasar a ser el Pennsylvania/Kentucky/etc se hizo mas largo, mas esbelto y liviano, y de calibre menor, usualmente no mas de .50.

Como las excursiones en el bosque americano, que si bien era de similares características que el europeo ahora podían durar semanas o meses, el cañon mas largo permitía una mayor precisión y alcance. Así se ponía un espectro de fauna y oportunidades de tiro mucho mayor al alcance del tirador entregado a la naturaleza y a su sola habilidad y destreza, sin posibilidad de auxilio cercano y oportuno.

Por otro lado, un viaje largo en que cada kilo cuenta hacía razonable un calibre menor que permitera transportar mas proyectiles por el mismo peso, y hacer rendir mas la pólvora disponible.
No menos importante, las anillas portafusil del Jäger desaparecieron en el Pennsylvania ya que los cazadores preferían usarlo en la mano. Ello por el pequeño detalle de que aquí, al contrario de Alemania, habia muchos indios y osos ambos con la pésima costumbre de atacar a veces de improviso.

Aqui también se dió el caso que si bien el Kentucky Rifle era capaz de disparar proyectiles ojivales con mucha precisión y alcance y por lo demás esa era la finalidad del estriado que le dió el nombre, por economía se usaban balas esféricas siempre que se pudiera. El cañón largo aportaba algo mas de precisión en este caso.

Hablando de esto, es importante recalcar que en estos tempranos desarrollos de rifle se procuraba la necesaria obruración del espacio entre anima y proyectil siempre por medio del consabido trozo de tela o cuero fino, y mucho mas tardíamente por medio de los primeros y rudimentarios sistemas R-E-A-L.

Lo que el Kentucky y sus variantes nunca perdieron y que conservaron como muestra y herencia permanente de su ancestro alemán, fue el doble disparador de pelo.

El Jäger se siguió usando en Europa casi sin cambios, y eventualmente vió combate en las manos de regimientos de “cazadores” reclutados por Federico Guillermo el Grande de Prusia durante la guerra de los siete años de Prusia y aliados, contra Austria y sus aliados en 1756 - 1763. Eran milicianos provenientes de cuadros de guardabosques, y cazadores activos llamados al servicio.

Estaban armados con sus armas personales, que eran mayoritariamente rifles Jäger. Por ello había poca estandarización, en un estado en que su rey se caracterizó justamente por hacer eso en su ejercito. Pese a ello fueron muy utilizados como brigadas de asalto, de reconocimiento y como los primeros tiradores escogidos.

No sólo tenían muy buena puntería y fuero muy exitosos en sus cometidos, sino que fueron capaces de mantener en perfecto estado sus sofisticados y delicados rifles, en una época en que el común del soldado tenia escasas habilidades manuales.

Incluso durante las guerras napoleónicas en pleno en 1905, ni siquiera los británicos disponían de un rifle definitivo para su ejercito. Disponían para ciertas tropas escogidas de un modelo hanoveriano del Jäger desarrollado en 1775, pero el grueso de las tropas que lo usaban eran las de origen germánico como “The Kings German Legion” (La Legión Alemana del Rey).

Esta arma de caza con sus variantes se usó desde mediados del siglo XVIII hasta entrado el siglo XIX, fecha en que la llegada del piston fulminante también se hizo notar.

El paso del sistema de llave de pedernal al sistema de iniciado por llave de pistón o percusión fue tan expedito como en el caso de los mosquetes ya descrito, y ocurrió simultáneamente con el anterior.

Este es un Scout de percusión contemporáneo del Pennsylvania.

Fué esta la variante que acompañó a los primeros pioneros hacia el oeste americano en la primera mitad del siglo XIX, luego de descubierto el South Pass y que por esa ruta se posibilitaran los viajes en caravana de carromatos.

Como pueden apeciar es un descendiente directo del Jäger, manteniendo muchas caracteristicas del original, al estar destinado a ser usado en un ambiente diferente al escenario especializado del cazador de Tennessee o Kentucky.

Ya hacia 1840 el rifle de percusión hacía su tímida entrada en los escenarios bélicos, y para 1861 en que comienza la Guerra de Secesión americana era el arma principal de ambos bandos.

A esta altura el rifle de percusión de ordenanza ya se había convertido además en un arma mucho mas poderosa que su antecesor de Pennsylvania.
Rifle/Mosquete US Springfield m1981. Por fuera mosquete, por dentro la potencia mas letal de un rifle.

Un caso anecdótico de algo que no resultó fue de las primeras ideas de como emplear el fuego por percusion : el Springfield-Maynard . Este incorporaba una idea revolucionaria: tenía un deposito que almacenaba una tira enrrollada de papel con fulminantes, exactamente igual a los revolveres de fulminantes de juguete. Al montarse el gato, avanzaba un fulminante y se ponía frente a la chimenea.

Fracasó clamorosamente por la tendencia del papel a humedecerse y fallar e inutilizar el arma y fue retirado del servicio.



Ejemplo y diagrama de una llave de percusion Maynard


El posterior Springfield modelo 1863, el arma principal usada por el ejército de la Unión, éste era capaz de impulsar una bala tipo Minié calibre .58 a una velocidad de 289 mts/seg. Tenía una buena precisión hasta los 400 metros con un rango efectivo maximo de 600 metros. Su cadencia de tiro era de 6 disparos por minuto en buenas manos. Pesaba algo mas de 4 kilos y su longitud total era de 1,49 metros.
La tragedia que se originó en esa guerra con la entrada de estos rifles fue consecuencia de lo que dije antes, los mandos durante decenas de generaciones habían aprendido táctica pensando en el rendimiento del mosquete. De allí que las principales batallas iniciales de este conflicto fuesen efectuadas bajo esa doctrina, todavía con formaciones ya anacrónicas de lineas de batalla.

Pero las nuevas armas que usaban ahora eran muy capaces de atravesar dos infantes en linea de fondo y a veces tres, a distancias mucho mas allá que los 50 metros usados hasta entonces, y con una precisión que ponía en ridículo todo lo visto o dado por sabido previamente en lo que a prestaciones de un arma de fuego se refiere.

Costo decenas de miles de vidas aprender la lección, incluso incontables oficiales y mas de un general perdieron la vida por no estar acostumbrados a pensar en términos del alcance y precision de esta nueva arma, a manos de las recien creadas formaciones de snipers.

Una de las consecuencias de la exposición masiva de este conflicto y de pasar a ser esta arma de alguna forma mas "mediática" en el mundo militar, fue la adopción de la palabra “rifle” en nuestro idioma para designarla, dado que no había una parabra ad hoc en español, ni se preocuparon por idearla. De haber sido de otra forma, hoy tal vez estaría escribiendo sobre "El estriado"

He dejado a proposito para el final la descripción de algo que era comun a absolutamente todas las armas expuestas hasta ahora, y que tiene que ver con la forma de cargar estas armas:
Estos son los pasos que se debía seguir para cargar cualquiera de las armas descritas:
1. Llenar la medida exacta de pólvora
2.Vertir la polvora de la medida al cañon del arma
3. Introducir la bala rodeada de una tela o cuero, usualmente impregnados en algun tipo de grasa
4. Iniciar la bala en el cañon con un mallete especial
5. Retirar la baqueta de su encastre en el arma
6. Empujar la bala hacia el fondo del cañon con la baqueta
7. Comprimir la carga de pólvora con la baqueta
8. Con una aguja limpiar el orificio de iniciado retirando obstruccuones por los residuos de polvora
9. Cargar la cazoleta con pólvora
10. En el caso de un arma de percusion, los puntos 8 y 9 se sustituyen por simplemente poner un piston en la chimenea
Durante siglos este procedimiento fue el objeto de la dedicacion de los cuadros de instructores militares para inculcarla a los reclutas, llegando incluso con este fin a componerse celebres reglas mnemotecnicas algunas de las cuales nos han llegado hasta hoy. Solían ser a veces veraderas rimas y poesías, en cada idioma conocido en el mundo y con variadas intenciones desde festivas hasta picarescas , a fin de que el soldado respectivo no olvide incluso en lo peor de una batalla esa secuencia inmutable de la carga de su arma.

La Guerra de Secesión Americana con todo fue finalmente tambien el canto de cisne del recien estrenado rifle de percusión, asi como de todas las armas de avancarga en general.

Fuente : El Gran Capitán.

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