Viento, Lag Time y otros conceptos incómodos (parte II)

Jul 3, 2019 | Sniper | 3 Comentarios

Ray Ruiz

Instructor E3A

A menudo se cree que un proyectil con un BC mayor deriva menos por viento que un proyectil con un BC menor, pero realmente, aunque podríamos establecer una relación práctica y lógica entre el BC y la deriva por viento, no tiene nada que ver; y en la práctica, todos los proyectiles derivan lo mismo con la misma acción del viento. Es decir, un viento de 10km/h que afecta durante 1 segundo de vuelo, hará derivar los mismos centímetros a un proyectil .308Win que a un proyectil de 30mm. de un cañón de un vehículo de combate. Esto es debido a que el vector de rozamiento es el mismo en ambos proyectiles, puesto que ambos proyectiles se estabilizan de la misma manera contra el viento, es decir, ambos proyectiles adquieren la misma guiñada, ya que lo hacen en función de la intensidad del viento y porque el método de estabilización giroscópica es el mismo: por rotación sobre su eje longitudinal.

«…hacía puntería en el centro de masas y apretaba el disparador con tanta suavidad que hasta me sorprendía ver la bala salir.»

Chris Kyle

Sniper

«A menudo, a velocidades supersónicas las cosas ocurren de forma distinta a como las imaginamos, ya que nuestro cerebro es capaz de comprender lo que ve; pero lo que no ve, tiene que procesarlo.«

El BC teóricamente no tiene nada que ver, puesto que éste es un valor que explica la capacidad del proyectil para atravesar el fluido, y la acción del viento es porcentualmente insignificante en comparación con la presión aerodinámica que se genera cuando el proyectil vuela en contra de la densidad del fluido.

De la misma manera, si el viento lateral es porcentualmente insignificante, cuando hablamos del viento de cola o el viento que viene de frente, el porcentaje de afectación en la trayectoria todavía es más insignificante.

Un proyectil vuela en boca a 2,5 match; es decir, soporta una presión aerodinámica al viajar a 850m/s contra la que tiene que trabajar para mantenerse en movimiento. Al comparar los modelos de rozamiento estándar con el modelo de rozamiento específico del proyectil en cuestión, establecemos finalmente el coeficiente balístico (BC), que es el valor que nos indica la capacidad que tiene dicho proyectil para atravesar un fluido. Habitualmente este valor se ofrece en libras por pulgadas al cuadrado, que no es sino una medida de presión.

Además la presión aerodinámica es mayor cuanto mayor es la velocidad del proyectil, lo que nos lleva a pensar lógicamente que el BC será diferente en las diferentes partes de la trayectoria, ya que los coeficientes de rozamiento también varían a lo largo del vuelo. De la misma manera que al acercarse a la banda transónica, el rozamiento aumenta y las turbulencias pueden hacer perder la estabilidad dinámica del proyectil, que no estabilidad giroscópica; que ésta raramente se pierde, ya que es relativamente fácil estabilizar giroscópicamente un proyectil; pero este es otro tema.

Un proyectil Lapua .308Win Lock Base puede volar 700 metros y derivará 70cm por la acción de un viento de 10Km/h, es decir, simplificándolo, la acción del viento es un 0,1% de todo el trabajo que está haciendo el proyectil para llegar hasta los 700 metros.

Aquí puede surgir una pregunta interesante: ¿Quiere decir esto que, sin viento, dicho proyectil llegaría un 0,1% más lejos con el mismo dato de tiro? ¿Está el proyectil gastando energía en posicionarse y estabilizarse contra el viento en detrimento de su eficiencia ante la presión aerodinámica?

Si esto fuera así, sin la acción del viento, con los mismos datos de elevación, este proyectil debería alcanzar los 700,7 metros de alcance. ¿Podemos corregir esos 70cm de alcance en la torreta de elevación? No. Sería despreciable.

Lo mismo ocurre con los vientos de frente, afectan en el ángulo de ataque del proyectil de una manera tan insignificante que no se puede corregir en torretas.

Y con los vientos de cola, tan solo tener en cuenta que ni siquiera llegan a estar en contacto con el proyectil, ya que éste viaja más rápido que el propio viento.

Por lo tanto, las componentes longitudinales del viento no tienen aplicación práctica en proyectiles de armas portátiles.

Para estudiar la componente lateral en la que derivan los proyectiles por viento, debemos estudiar el concepto de tiempo de retardo (Lag Time), que es la diferencia entre el tiempo de vuelo en el vacío y el tiempo de vuelo en una atmósfera concreta.

Puesto que el proyectil derivará en función del vector de rozamiento que se crea cuando el proyectil posiciona su eje longitudinal contra el viento, en el cálculo del Lag Time está la respuesta a cuanto derivan los proyectiles por la acción del viento. Es decir, todo tiene que ver con los coeficientes de rozamiento y no con una interpretación simplista del viento empujando al proyectil.

Aquí es donde en la práctica tiene que ver el BC; en que los tiempos de retardo en comparación con el tiempo de vuelo en vacío vienen determinados por la combinación de BC y la velocidad en boca de cada proyectil.

Habitualmente proyectiles con BC mayores acaban derivando menos que proyectiles con BC menores, pero siempre y cuando se igualan las distancias; si por el contrario, igualamos los tiempos de retardo de dos proyectiles completamente diferentes, las distancias variarán, pero los proyectiles derivarían los mismos centímetros por viento.

Volviendo al ejemplo del proyectil .308Win y del proyectil de 30mm del cañón de un vehículo de combate, se podrían comparar los tiempos de retardo para comprobar si derivan lo mismo.

Un proyectil Lapua .308Win Lock Base tiene una velocidad en boca de 850m/s, lo que quiere decir que su tiempo de vuelo en el vacío para alcanzar los 1000 metros es de 1,17 segundos. Sin embargo, si aplicamos el BC y la velocidad inicial en una atmósfera media habitual de nuestro país, tendremos que para alcanzar los 1000 metros tarda 1,8 segundos. Es decir, el Lag Time será de 0,63 segundos.

Con un viento perpendicular de 10km/h, ese proyectil deriva 1,69 milésimas. Lo que son 169 cm.

Si cogemos ahora un proyectil Rauffos 30mm MP-T que tiene una velocidad en boca de 1070m/s, alcanzará los 1000 metros en justo 0,93 segundos en el vacío. Sin embargo en la misma atmósfera que antes, tardará 1,08. Es decir, su Lag Time es de 0,15 segundos.

Con un viento perpendicular de 10km/h, este proyectil derivará 0,4 milésimas. Es decir, 40 cm.

Si comparamos los Lag Time, obtenemos que el del proyectil 30mm Rauffos es un 22% de el de .308Win Lapua. Es decir, 0,63s. frente a 0,15s.

De la misma manera, la deriva por viento cumple con los mismos porcentajes, 1,69 milésimas del .308Win Lapua frente a 0,4 milésimas del 30mm Rauffos. Y si convertimos esas milésimas en centímetro tendremos 169cm frente a 40cm, que también cumple con el porcentaje.

Mediante esta comparativa se verifica que los dos proyectiles de características dispares, al fundamentarse en los mismos principios físicos, se estabilizan de igual manera y la deriva por viento no tiene relación con su peso, ni con su BC, sino que se basa en rozamiento durante sus tiempos de retardo.

El mismo proyectil Rauffos 30mm tarda 1,4 segundos en recorrer 1500 metros en el vacío. Sin embargo en atmósfera tarda 1,75 segundos, lo que nos da un Lag Time de 0,34 segundos. Con un viento de 10km/h perpendicular derivará 0,65 milésimas, que convertidas teniendo en cuenta los 1500 metros arroja un dato de 97,5 centímetros.

El proyectil .308Win Lapua Lock Base tarda 0,94 segundos en recorrer 800 metros en el vacío. En la atmósfera tardará 1,3 segundos, lo que nos ofrece un Lag Time de 0,35 segundos. Con un viento de 10km/h perpendicular derivará 1,22 milésimas, que convertidas teniendo en cuenta los 800 metros nos arroja un valor de 97,6 centímetros.

Al igualar los tiempos de retraso, las derivas en centímetros por viento se igualan, lo que demuestra que todos los proyectiles estabilizados por rigidización de su eje longitudinal derivan de la misma manera por la acción del viento.

Experto Universitario

La balísitca del Sniper en la Universidad

El viento no empuja al proyectil; los proyectiles más pesados no se ven menos afectados por el viento porque pesen más y al viento le cueste más moverlos; el porcentaje de afectación en términos energéticos del viento es insignificante; los proyectiles derivan por la aceleración que se produce en la cola al guiñar la ojiva.

A menudo, a velocidades supersónicas las cosas ocurren de forma distinta a como las imaginamos, ya que nuestro cerebro es capaz de comprender lo que ve; pero lo que no ve, tiene que procesarlo.

Pero, ¿quién es capaz de imaginar la curvatura del espacio-tiempo creada por la gravedad?

Una vez que el cerebro lo procesa, puede imaginarlo y entenderlo, lo que permitirá al Sniper tomar mejores decisiones para la compensación del viento.

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3 Comentarios

  1. Mgarro

    Muy interesante como todo sobre lo que trabajas, ahora a ver si erradicamos la tontería que aún muchos siguen explicando que cada 3 clicks de deriva quiten o sumen uno en elevación. Me mata cada vez que lo veo en publicaciones oficiales.

     
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  2. Raul Horcada

    En verdad estoy gratamente sorprendido por esta clase de física balística, si bien soy un novato en esto, me apasiona el poder «procesar» las cosas que ni veo, ni comprendía, como desmitificar muchas otras solo con comprender esto, muchas gracias Ray.

     
    Responder
  3. Miguel

    Es posible que el viento sumado a la baja temperatura del mismo aga que la municion dilate.? Puede afectar de otra manera la trayectoria del mismo. Si tenemos en cuenta la temperatura bajo 0 choca con el calor del material de la municion esta se dilate y cambie aun mas la trayectoria.?

     
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