Muchas veces nos preguntamos qué arma o munición necesito para poder exterminar cierta clase de plaga o animal, por ejemplo para un conejo, con que rifle y que copa puedo hacer el trabajo; para esto debemos conocer un poco acerca de lo que es la energía en Balística lo cual es un término complejo, ya que muchos de nosotros conocemos los datos que nos suministran en las especificaciones del fabricante de las armas, y esto corresponde a la energía inicial del arma o boca de cañón y que clasifica al modelo dentro de un sector determinado de uso.
La energía inicial está relacionada con el peso del proyectil y la velocidad inicial con que sale disparado, Una vez que el proyectil abandona el cañón, la energía inicial disminuye en función de la distancia, el tiempo de vuelo, la acción gravitatoria, el rozamiento con el aire, las condiciones ambientales y las propias características morfológicas del proyectil hasta que este llega al punto de impacto. Todas estas variables hacen que sea muy complejo determinar los datos balísticos al punto que es necesario utilizar potentes programas especializados de cálculo balístico para analizar de forma aproximada la trayectoria del proyectil.
El concepto de energía es esencial para seleccionar el tipo de arma más adecuado y la balística es una interesante opción para efectuar estimaciones en cuanto al potencial de cada una de las armas en el ámbito de la caza. Hay muchos casos de disparos certeros a distintas distancias y sobre distintas especies de animales y plagas lo cual supone una inestimable ayuda en la verificación de los cálculos teóricos, en especial cuando se pueden reconstruir todos los parámetros que afectaron al disparo. En cualquier caso hablar de energía en las aplicaciones cinegéticas nos conduce primeramente a tierras británicas, donde sin duda se han efectuado más pruebas de carácter técnico para determinar los umbrales de energía necesaria para la caza efectiva. Algunos cazadores han citado en algunas ocasiones en libros y revistas algunas de las energías terminales necesarias para la caza con armas de aire comprimido basadas en su propia experiencia:
Esta es la primera respuesta que se puede encontrar cuando hay dudas en cuanto a los requisitos técnicos para cazar una determinada especie, pero aun así, son muchas las dudas que tienen algunos cazadores.
Sin duda el problema viene determinado por las enormes variaciones de peso y tamaño que puede haber entre las especies según la región en que nos encontremos, la disponibilidad de alimentos para estos, agua, clima, depredadores naturales, y otros factores que también influyen.
En la búsqueda de respuestas la balística tiene algunos modelos predictivos basados en la energía terminal y la capacidad penetrante de los proyectiles. Anecdóticamente son leyes y formulaciones que llevan muchísimos años sin variaciones y que son vigentes hoy en día. La primera de las incógnitas es conocer cuál es el umbral de energía terminal necesario para abatir al animal, que denominaremos EMIT (Energía Mínima para Impacto Terminal). Este parámetro depende esencialmente del peso del animal y del tipo de proyectil utilizado y adecuadamente calculado nos indica la velocidad terminal necesaria del proyectil.
V³=(PA/0.454) / (B² * 1.5012¯¹º)
(Donde PA es el peso en Kg del animal y B el peso en grains del proyectil.)
Poniendo como ejemplo el caso de una rata de 450 gramos de peso una primera estimación utilizando la formula nos da una velocidad terminal para una copa de 8 grains redondeada de 143 m/s lo que corresponde a una EMIT de 5.3 julios de energía terminal. Los datos bibliográficos hablan de valores comprendidos entre 3 a 7 julios de energía terminal sobre una rata para abatirla con seguridad, lo cual es una información muy aproximada pero depende por supuesto del peso del animal. Haciendo una inversión de la formula se puede comprobar que el peso de la rata utilizado para el ejemplo anterior de la energía necesaria (4.1 J) podría corresponder a un roedor de 300 gramos de peso, también por tanto un valor "creíble".
Así aplicando los datos bibliográficos y contrastando los datos numéricos se pueden establecer criterios o normas "mínimas" para garantizar abatir a la presa con la mayor seguridad posible. Si bien uno de los datos más útiles para el usuario es la de conocer cuál es el potencial que tiene el arma que está utilizando.
Pero lo más complejo es determinar cuáles son las energías terminales a distintas distancias del arma, pues ello escapa de una fórmula para requerir un complejo análisis balístico mediante software especializado. Por regla general el usuario conoce el dato de la energía inicial suministrado por el fabricante, pero no es fácil conocer el comportamiento de esa energía en distintas distancias. Para poner un ejemplo veamos los datos balísticos pronosticados de la carabina Gamo Shadow 1000 en calibre 4.5 mm, con balín de 8.35 grains tipo "domed" centrada a 30 metros de distancia y llevada hasta los 50 metros:
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0 m
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10 m
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20 m
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30 m
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40 m
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50 m
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|
Velocidad fps
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853
|
800
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754
|
711
|
669
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633
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Energía
Julios
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18.3
|
16.1
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14.3
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12.1
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11.3
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10.1
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Caída en
cm.
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|
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0
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-3.0
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-8.4
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No debe sorprender el comprobar que la energía terminal incluso a 50 metros de distancia es en principio suficiente como para garantizar la caza efectiva de la práctica totalidad de la tabla descrita anteriormente. De hecho y utilizando el clásico ejemplo de los cazadores britanicos es clarificador el hecho de que con 16 julios de energía inicial cubren hasta las 50 yardas con el limite técnico para la caza de un conejo (9.5 J) y corroborando este dato la propia recomendación de los expertos britanicos en no exceder esta distancia.
También hay que considerar el principio de dispensar a la presa una muerte rápida y poco traumática, por lo cual estos valores mínimos deben ser considerados como el umbral práctico por lo que será siempre mejor o bien incrementar ligeramente la potencia o acortar las distancias operativas.
A este factor se añade también una adecuada elección de la munición, las variaciones de forma afectan de forma directa al coeficiente balístico y por tanto a la velocidad y a la energía. Para una misma potencia una mala elección del tipo de munición puede suponer una perdida dramática de la energía terminal a larga distancia:
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V0
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E0
|
T0
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V25
|
E25
|
T25
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V50
|
E50
|
T50
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wadcutter
7.5 grains
cb=0.011
|
250
|
15.2
|
-
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182
|
8.05
|
0
|
133
|
4.3
|
-16.5
|
|
hollow p.
10.5 grains
cb=0.015
|
211
|
15.2
|
-
|
168
|
9.6
|
0
|
133
|
6.0
|
-19.6
|
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super domed
10.5 grains
cb=0.031
|
211
|
15.2
|
-
|
189
|
12.2
|
0
|
169
|
9.7
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-14.6
|
En la tabla se aprecia fácilmente como para una misma potencia inicial la elección del balin puede ser determinante para conseguir una mayor energía terminal a larga distancia, el balin wadcutter, comparado con el más eficiente, llega a 50 metros con casi un 56% menos de energia al blanco por su bajo peso y poco eficiente diseño aerodinámico, el balin hollow point diseñado en principio para la caza también sufre una perdida del 38% de su energía terminal cuando se compara con un diseño super domed. En cuanto a variaciones de impacto en estos casos no hablamos de más que de 5 cm de variación de un diseño a otro.
Por tanto primeramente ya tenemos una evidencia tanto numérica como practica de que el concepto de energía en ocasiones permanece un tanto infravalorado para muchos aficionados. Ciertamente está claro que la energía de las actuales armas de aire comprimido están dotadas de unas prestaciones elevadas y que merecen nuestra consideración, y no solamente en las potentes armas de resorte, sino que muchos modelos de potencia media también son igualmente efectivos para determinados controles de plagas.
La penetración depende por supuesto de la energía cinética con la que el proyectil alcanza el blanco y la superficie del proyectil. La resistencia a esta energía vendrá dada por la densidad del material y la deformación que pueda sufrir el proyectil.
La determinación numérica es extraordinariamente compleja, además de tener los datos balísticos de la velocidad terminal del proyectil y conocer su coeficiente de forma interviene el coeficiente de dureza del material, y su densidad. Las formulas con complejas ecuaciones diferenciales que por fortuna se suelen automatizar con programas informáticos, pero también es necesario investigar los coeficientes que afectan a los materiales.
En la aplicación cinegética lo más confuso es que las fuentes consultadas determinan distintos valores de velocidad terminal para garantizar la penetración de la piel, hay trabajos muy buenos hechos por peritos forenses que en pruebas de laboratorio sitúan ese límite en torno a los 111 m/s o 364. Fps para el calibre 4.5 mm y de 74.7 m/s o 245 fps para el calibre 5.5 mm energías terminales situadas en la órbita de los 3.3 J. La diferencia de densidad de los tejidos orgánicos también produce resultados muy distintos en los modelos numéricos, y es por eso que las predicciones son aproximadas. Es más fácil calcularlo sobre materiales homogéneos como por ejemplo la madera que sobre tejidos de animales.
Algunos animales de pluma presentan además unos requisitos de potencia extra, ya que una espesa capa de plumas en determinadas zonas supone un importante freno para el impacto del proyectil, de ahí que se asume en los cálculos un 30% más de energía terminal por término medio para esos casos. Lo cierto es que el factor de velocidad es tan importante (o más) como la energía terminal remanente, la velocidad contribuye al choque hidráulico en el momento del impacto y de amplificar el shock de la herida con fenómenos internos relacionados a pequeña escala con la cavitación.
Algunos también estiman el poder de caza efectiva en base a la penetración potencial y por eso se recurre a las pruebas con gelatina balística, este material suele reproducir la consistencia y densidad del tejido muscular de los animales y permite medir con precisión la penetración de los proyectiles. Sin embargo los parámetros de calibración de esta gelatina balística difiere según los países y por tanto hay que prestar especial atención a que densidad ofrece, ya que no es lo mismo una calibración para órganos internos con densidades más bajas, que para el tejido muscular que es más alto. Uno de los valores de mejor referencia que se suele usar es precisamente el del tejido muscular que corresponde a una densidad de 1.04 g/cm³.
Extrapolando datos vistos anteriormente, ¿que penetración pronosticada sobre tejido sería la resultante del caso de los 9.5 julios resultantes del disparo desde 50 metros?. Pues utilizando las ecuaciones un resultado de 6.45 cm de penetración, lo cual coincide con las experiencias de campo y es justificativo del poder terminal del disparo.
En una primera impresión es evidente la demostración de que no siempre es necesario recurrir a potencias muy elevadas para poder disfrutar de muchas modalidades deportivas y que este motivo puede facilitar mucho la selección del arma de diferentes energías y sistemas de potencia. En la parte cinegética estos datos pueden clarificar las posibilidades reales de las energías que se manejan en la actualidad y aprovechar mejor armas que en principio no parecen estar capacitadas para esta labor. Numéricamente además creo que es evidente que la balística afecta mucho más a las aplicaciones en las que se requiere un control de la energía terminal (la caza esencialmente) y menos en cuestiones deportivas y de entretenimiento ya que las variaciones en el punto de vista medidas instrumentalmente y analizadas informáticamente no son tan significativas como pudiera parecer.
Bibliografia:
Balistica Terminal, Visión Numérica De La Energía De Miguel Durán Perelló
todoaire.galeon.com
