Blowback (armas de fuego)

Para cartuchos más potentes de los que se pueden utilizar con seguridad en el blowback simple, o para obtener un mecanismo más ligero que el que puede proporcionar el formato simple, la alternativa al API es algún sistema de blowback retardado o retrasado, en el que el cerrojo nunca se bloquea completamente, sino que se mantiene inicialmente en su lugar, sellando el cartucho en la recámara por la resistencia mecánica de uno de los diversos diseños de mecanismo de retardo. Al igual que en el caso de la resistencia proporcionada por el impulso en la API, se necesita una fracción de segundo para que los gases propulsores la superen y comiencen a mover el cartucho y el cerrojo hacia atrás; este brevísimo retraso es suficiente para que la bala salga de la boca del cañón y para que la presión interna del mismo disminuya hasta un nivel seguro. El cerrojo y el cartucho son entonces empujados hacia atrás por la presión residual del gas.

Debido a las altas presiones, las armas de fuego de retroceso retardado de calibre de rifle, como las FAMAS y G3, suelen tener cámaras estriadas para facilitar la extracción. A continuación se muestran varias formas de acciones de retroceso retardado:

Rodillo-retardadoEditar

Brecha accionada por retroceso de rodillo para armas automáticas

Un esquema del rodillo G3-mecanismo de retroceso retardado del G3

Modelo seccionado de la recámara con canales de alivio de gases (izquierda) y acción retardada por rodillo.acción retardada del fusil de asalto G3

Un esquema del mecanismo de retroceso retardado por rodillo utilizado en el subfusil MP5. Este sistema tuvo su origen en el prototipo de fusil de asalto StG 45(M) de finales de la guerra.

El retroceso por rodillo fue utilizado por primera vez en el prototipo Gerät 06H de Mauser. El funcionamiento del retroceso retardado por rodillo difiere del funcionamiento de retroceso por rodillo, como se ve en la MG 42, y del bloqueo por rodillo accionado por gas, como se ve en la Gerät 03 y la Gerät 06. A diferencia de la MG 42, en el retroceso retardado por rodillo el cañón está fijo y no retrocede, y a diferencia de la Gerät 03 y la Gerät 06 y la StG 44, los sistemas de retroceso retardado por rodillo carecen de pistón de gas. Estas omisiones favorecen una construcción relativamente ligera al reducir significativamente el número de piezas necesarias y la cantidad de mecanizado requerido para producir un rifle. A medida que la cabeza del cerrojo se desplaza hacia atrás, los rodillos de los lados del cerrojo son empujados hacia dentro contra una extensión cónica del portacerrojo. Esto hace que el portacerrojo retroceda a una velocidad mucho mayor y retrasa el movimiento de la cabeza del cerrojo. La principal ventaja del retroceso por rodillo es la simplicidad del diseño en comparación con el funcionamiento por gas o por retroceso.

La acción de retroceso por rodillo fue patentada por Mausers Wilhelm Stähle y Ludwig Vorgrimler. Aunque parecía sencillo, su desarrollo durante la Segunda Guerra Mundial fue un arduo esfuerzo técnico y personal, ya que los ingenieros alemanes, los matemáticos y otros científicos tuvieron que trabajar juntos en una base de «me gusta» dirigida por Ott-Helmuth von Lossnitzer, el director del Instituto de Investigación de Armas y del Grupo de Desarrollo de Armas de Mauser Werke. Los experimentos demostraron que las armas de fuego de retroceso retardado presentaban un rebote del cerrojo cuando éste se abría a una velocidad extrema de aproximadamente 20 m/s (66 pies/s) durante el disparo automático. Para contrarrestar el rebote del cerrojo había que encontrar la elección del ángulo perfecto en la nariz de la cabeza del cerrojo para reducir significativamente la velocidad de apertura del cerrojo. El problema de las velocidades extremadamente altas del cerrojo no se resolvió por ensayo y error. El matemático Dr. Karl Maier se encargó de analizar los componentes y conjuntos del proyecto de desarrollo. En diciembre de 1943, Maier dio con una ecuación que los ingenieros utilizaron para cambiar los ángulos en el receptor a 45° y 27° en la pieza de cierre con respecto al eje longitudinal, reduciendo el problema del rebote del cerrojo. Con estos ángulos la relación geométrica de transmisión del portacerrojos a la cabeza del cerrojo pasó a ser de 3:1, por lo que el portacerrojos trasero se vio obligado a moverse 3 veces más rápido que la cabeza del cerrojo. Las fuerzas hacia atrás en el portacerrojos y el receptor eran de 2:1. La fuerza y el impulso transmitidos al receptor aumentan con la fuerza y el impulso transmitidos al portacerrojos. Si el portacerrojo es más pesado, la velocidad de retroceso disminuye. Para el proyecto Mausers StG 45(M), Maier asumió una cabeza de cerrojo de 120 g (4,2 oz) y un portacerrojo de 360 g (12,7 oz) (relación 1 a 3). El prototipo de fusil de asalto StG 45 (M) tenía 18 estrías longitudinales de alivio de gases cortadas en la pared de la recámara para ayudar a separar el cartucho hinchado de las paredes de la recámara durante la extracción. Las estrías en el extremo de la recámara proporcionan una ecualización de la presión entre la superficie exterior delantera de la vaina y su interior y, por lo tanto, garantizan la extracción sin desgarrar la vaina, lo que hace que la extracción sea más fácil y fiable. En 1944, otras empresas alemanas, como Großfuß, Rheinmetall y Haenel, se interesaron por el desarrollo de armas pequeñas con retroceso de rodillo. Großfuß trabajó en una ametralladora de retroceso retardado MG 45 de uso general que, al igual que la StG 45 (M), no había pasado de la fase de prototipo al final de la Segunda Guerra Mundial.

Después de la Segunda Guerra Mundial, los antiguos técnicos de Mauser Ludwig Vorgrimler y Theodor Löffler perfeccionaron el mecanismo entre 1946 y 1950 mientras trabajaban para el fabricante francés de armas pequeñas Centre d’Etudes et d’Armament de Mulhouse (CEAM). En 1950 Ludwig Vorgrimler fue contratado para trabajar en el CETME en España. El primer fusil de producción a gran escala que utilizó el retardo de rodillo fue el fusil de combate español del CETME, al que siguieron de cerca el suizo SIG SG 510 y el Heckler & Koch G3 basado en el modelo B del CETME. El cerrojo del G3 cuenta con un mecanismo antirebote que evita que el cerrojo rebote en la superficie de cierre del cañón. La «palanca de bloqueo de la cabeza del cerrojo» del G3 es una garra con resorte montada en el portacerrojos que agarra la cabeza del cerrojo cuando el grupo portacerrojos entra en batería. La palanca esencialmente se encaja en su lugar con fricción, proporcionando suficiente resistencia a ser reabierto que el portacerrojo no rebota. Debido al bajo empuje relativo del cerrojo que presentan los cartuchos de pistola, Heckler & Koch omite el mecanismo antirebote en sus armas de fuego de retroceso retardado para cartuchos de pistola. El subfusil MP5 de Heckler & Koch es el arma más común que sigue en servicio en todo el mundo con este sistema. La pistola semiautomática Heckler & Koch P9, la ametralladora ligera CETME Ameli y la ametralladora de uso general Heckler & Koch HK21 también lo utilizan.

Las armas de retroceso retardado por rodillo son específicas de la munición, ya que carecen de un puerto o válvula de gas ajustable para ajustar el brazo a diversos comportamientos de presión específicos del propulsor y del proyectil. Su funcionamiento fiable está limitado por parámetros específicos de la munición y del brazo, como el peso de la bala, la carga de propelente, la longitud del cañón y la cantidad de desgaste. En el momento de la ignición del cartucho, la recámara tiene que estar y permanecer sellada, hasta que la bala haya salido del cañón y la presión del gas dentro del ánima haya descendido a un nivel seguro, antes de que se rompa el sello y la recámara comience a abrirse. Para obtener unos parámetros de funcionamiento adecuados y seguros los fabricantes de armas de ancho de banda ofrecen una variedad de piezas de cierre con diferentes masas y ángulos de hombro y rodillos cilíndricos con diferentes diámetros. Los ángulos son críticos y determinan el tiempo de desbloqueo y la gestión de la caída de presión del gas, ya que la pieza de bloqueo actúa al unísono con el portador de la cabeza del cerrojo. La anchura de la ranura del cerrojo determina el espacio de la cabeza y, por tanto, la posición correcta de los cartuchos en la recámara (cerrada). Debido al desgaste por el uso, se espera que el espacio del cerrojo entre la pieza de cierre y el portador de la cabeza del cerrojo aumente gradualmente. Puede determinarse y comprobarse mediante la medición con una galga de espesores y puede modificarse cambiando los rodillos cilíndricos por otros de diferente diámetro. La instalación de rodillos de mayor diámetro aumentará la separación del perno y empujará la pieza de bloqueo hacia delante. La instalación de rodillos de menor diámetro produce los efectos contrarios.

Retraso por palancaEditar

Un esquema del mecanismo de retroceso por palanca utilizado en el fusil de asalto FAMAS.

El retroceso por palanca utiliza la palanca para poner el cerrojo en una desventaja mecánica, retrasando la apertura de la recámara. Cuando el cartucho empuja contra la cara del cerrojo, la palanca mueve el portador del cerrojo hacia atrás a una velocidad acelerada en relación con el cerrojo ligero. La palanca puede aplicarse con una pieza específica o mediante superficies inclinadas que interactúan entre sí. Esta palanca aumenta significativamente la resistencia y ralentiza el movimiento del cerrojo ligero. El funcionamiento fiable de las armas de retroceso con palanca está limitado por parámetros específicos de la munición y del arma, como el peso de la bala, la carga de propelente, la longitud del cañón y la cantidad de desgaste. John Pedersen patentó uno de los primeros diseños conocidos de un sistema de retroceso por palanca. El mecanismo también fue utilizado por el diseñador de armas húngaro Pál Király en las décadas de 1910 y 1930 y se utilizó en las subametralladoras Danuvia 39M y 43M para el ejército húngaro. Después de la Segunda Guerra Mundial, Király se estableció en la República Dominicana y desarrolló la carabina Cristóbal (o carabina Király-Cristóbal). Otras armas que utilizan este sistema son las pistolas Hogue Avenger y Benelli B76, la subametralladora FNAB-43, los fusiles de asalto TKB-517, VAHAN y FAMAS, los fusiles de combate/ametralladoras ligeras Sterling 7.62 y AVB-7.62, y la ametralladora de uso general AA-52.

El retroceso por gas no debe confundirse con el funcionamiento por gas. El cerrojo nunca está bloqueado, por lo que es empujado hacia atrás por los gases propulsores en expansión, como en otros diseños basados en el blowback. Sin embargo, los gases propulsores se ventilan desde el cañón hacia un cilindro con un pistón que retrasa la apertura del cerrojo. Fue utilizado por algunos diseños alemanes de la Segunda Guerra Mundial para el cartucho 7,92×33mm Kurz, incluyendo el rifle Volkssturmgewehr (con poca eficacia) y el Grossfuss Sturmgewehr (con algo más de eficacia), y después de la guerra por las pistolas Heckler & Koch P7, Walther CCP, Steyr GB y M-77B.

Anillo de la recámara retardadoEditar

Cuando se dispara un cartucho, la vaina se expande para sellar los lados de la recámara. Este sello evita que el gas de alta presión se escape en la acción del arma. Como una recámara convencional está ligeramente sobredimensionada, un cartucho no disparado entrará libremente. En un arma de fuego con retardo del anillo de la recámara, la recámara es convencional en todos los aspectos excepto por un anillo cóncavo dentro de la pared de la recámara. Cuando se dispara el cartucho, la vaina se expande en este anillo cóncavo y empuja la cara del cerrojo hacia atrás. A medida que la vaina se desplaza hacia atrás, este anillo constriñe la parte expandida de la vaina. La energía necesaria para comprimir las paredes de la vaina ralentiza el desplazamiento hacia atrás de la vaina y la corredera, reduciendo sus necesidades de masa. El primer uso conocido del sistema fue en la pistola de Fritz Mann en 1920 y posteriormente en la pistola experimental T3 de High Standard Corp, desarrollada por Ott-Helmuth von Lossnitzer mientras trabajaba para High Standard. Otras armas de fuego que utilizaron este sistema fueron la pistola LWS Seecamp, la AMT Automag II y la pistola Kimball .30 Carbine. La familia de rifles SIG SG 510 incorpora un anillo de recámara cerca del hombro que se utiliza para evitar el rebote del cerrojo en lugar de un elemento de retardo.

Bloqueo por vacilaciónEditar

El sistema patentado por John Pedersen incorpora un bloque de cierre independiente de la corredera o del portacerrojo. Cuando está en batería, el bloque de cierre descansa ligeramente por delante del hombro de bloqueo situado en el armazón del arma de fuego. Cuando se dispara el cartucho, la vaina, el cerrojo y la corredera se mueven juntos una corta distancia hasta que el bloque de cierre golpea el hombro de bloqueo y se detiene. La corredera continúa hacia atrás con el impulso adquirido en la fase inicial mientras la recámara permanece bloqueada. Esto permite que la presión de la recámara descienda a niveles seguros una vez que la bala sale del cañón. El movimiento continuo de la corredera levanta el bloque de cierre de su hueco y lo tira hacia atrás, continuando el ciclo de disparo. La pistola Pedersen Remington Modelo 51, la subametralladora SIG MKMO y la pistola R51 son las únicas armas de fuego de producción que han utilizado este diseño.

Flywheel delayed blowbackEdit

La operación de retroceso retardado del volante es cuando, durante el disparo, la apertura del cerrojo se retrasa por la inercia de rotación de un volante. Éste es accionado por una disposición de cremallera en el portacerrojo. La Barnitzke, la Kazachok SMG y la MGD PM-9 utilizan esta operación. Otro ejemplo sería el rifle impreso en 3d en desarrollo por Evan Jones.

Toggle-delayedEdit

Funcionamiento de la ametralladora Schwarzlose.

Imagen de la patente de Pedersen en la que se describe el mecanismo de retroceso retardado por palanca utilizado en su rifle

En las armas de fuego de retroceso retardado por palanca, el movimiento hacia atrás del cerrojo debe superar una importante palanca mecánica. El cerrojo está articulado en el centro, inmóvil en el extremo posterior y casi recto en reposo. Cuando el cerrojo se mueve hacia atrás bajo la fuerza del retroceso, la articulación se mueve hacia arriba. La desventaja de la palanca impide que la recámara se abra hasta que la bala haya salido del cañón y la presión haya bajado a un nivel seguro. Este mecanismo se utilizó en el rifle Pedersen y en la ametralladora Schwarzlose MG M.07/12.

Desplazamiento del cerrojo fuera del ejeEditar

John Browning desarrolló este sencillo método por el que el eje del movimiento del cerrojo no estaba en línea con el del ánima. El resultado era que un pequeño movimiento hacia atrás del cerrojo en relación con el eje del ánima requería un mayor movimiento a lo largo del eje de movimiento del cerrojo, aumentando esencialmente la resistencia del cerrojo sin aumentar su masa. El subfusil francés MAS-38 de 1938 utiliza un cerrojo cuya trayectoria de retroceso está en ángulo con el cañón. El Jatimatic y el KRISS Vector utilizan versiones modificadas de este concepto.

Retraso radialEditar

CMMG introdujo el rifle Mk 45 Guard que incorpora un retraso radial en 2017. Este sistema utiliza la rotación de la cabeza del cerrojo para acelerar el portacerrojo de un rifle de patrón AR-15. Las lengüetas de bloqueo del cerrojo están adaptadas para incorporar ángulos de 120° que giran el cerrojo mientras se desplaza hacia atrás bajo la potencia convencional del blowback. A medida que el cerrojo gira 22,5˚, debe acelerar el portador del cerrojo hacia atrás a través de una ranura de pasador de leva adaptada con un ángulo de 50°. Esta aceleración amplifica la masa efectiva del portador del cerrojo, retardando la velocidad de la cabeza del cerrojo. Este retraso permite que la presión caiga antes de la extracción sin la penalización de un conjunto de portacerrojos más pesado. El sistema es similar al blowback retardado por rodillo y palanca en el sentido de que utiliza la masa del portador del cerrojo que se mueve a mayor velocidad que la cabeza del cerrojo para retardar la apertura de la acción. El diseño se describe en la Patente de EE.UU. 10,436,530.

Se trata de un cerrojo retrasado por tornilloEditar

Utilizado por primera vez en el rifle automático Mannlicher Modelo 1893, el cerrojo en el blowback retrasado por tornillo utiliza un cerrojo girado que fue retrasado por roscas interrumpidas en ángulo retrasado por un cuarto de giro para desbloquear. John T. Thompson diseñó un rifle automático que funcionaba según un principio similar alrededor de 1920 y lo sometió a pruebas con el ejército estadounidense. Este rifle, presentado varias veces, compitió sin éxito contra el rifle Pedersen y el rifle Garand accionado por cebador en las primeras pruebas para sustituir al rifle Springfield M1903. Esta operación es una de las formas más sencillas de retroceso retardado, pero a menos que la munición esté lubricada o utilice una recámara estriada, el retroceso puede ser volátil, especialmente cuando se utilizan cartuchos de rifle de longitud completa. La rotación del cerrojo debe ser de al menos 90º para evitar la rotura de los cartuchos. Otra forma de esta operación que utiliza un tornillo helicoidal para retrasar el retroceso fue la ametralladora Salvator-Dormus M1893 y más tarde el prototipo de subfusil Kalashnikov Modelo 1942 en 1942 y la carabina Fox Wasp.