rifles de aire

La mayoría de las carabinas de bajo-medio coste utilizan un muelle de compresión y un pistón como planta de
potencia. Esto no quiere decir en absoluto que no existan buenas carabinas de este tipo ( AirArms, Weihrauch,
Webley, Wishcombe, Beeman, etc). De hecho, las Wishcombe son unas de las más caras que existen y con una
calidad de fabricación inmejorable.
Básicamente existen tres tipos dentro de las armas de "Resorte y pistón", dependiendo del mecanismo
empleado para comprimir el muelle:
Su funcionamiento se basa en la compresión manual (mediante la acción de una palanca) de un muelle que
empuja un pistón comprimiendo el aire del interior de un cilindro a gran velocidad. El balín que descansa en el
cañón es propulsado por ese "chorro" de aire. Pulse en la siguiente animación para ver el funcionamiento
general de este tipo de armas ( si no puede visualizar correctamente la animación, necesitará instalar el plugin
de macromedia flash. Normalmente en todos los navegadores suele venir preinstalado ). Si no dispone de él
puede encontrarlo AQUI. Una vez en ella presione en orden los botones para ver las diferentes fases del
disparo. Empiece "Amartillando el arma", "Cargue la munición" y finalmente "dispare".
(Haz click en la imagen para ver la animación)
El esquema de funcionamiento es el mismo para carabinas de palanca lateral ó inferior. Las piezas que
componen el gatillo suelen variar de unos fabricantes a otros, permitiendo mayor o menor número de ajustes
(como recorrido, dureza, etc).
A continuación veremos algunas fotografías reales de cada una de las piezas que componen una carabina de
resorte y pistón:
RESORTE
Se trata de un muelle de "compresión". El número de espiras y la
longitud suele variar de un fabricante a otro (de 28 a 40 espiras, es lo
normal). La calidad del alambre es fundamental para que conserve sus
propiedades elásticas por muchos disparos. Es el principal responsable
de la potencia de la carabina (aunque intervienen otros factores). Si su calidad es baja, nuestra escopeta
perderá potencia rápidamente (debido a la fatiga del material). ¡Jamás se debe dejar una escopeta
"amartillada" por mucho tiempo (horas o días) ya que el muelle perderá sus propiedades elásticas.
Es conveniente sustituirlo cada 5000 disparos si queremos que la carabina conserve su potencia de fábrica
(esta cifra puede variar dependiendo del fabricante de la escopeta y de nuestras exigencias).
Existe un especialista llamado James Maccari (americano), cuya página es
http://www.airguns.citymax.com/page/page/251327.htm .
Fabrica muelles especialmente diseñados para algunos modelos. Si vamos a sustituir el resorte de nuestra
carabina nunca está de más consultar si existe alguno específico fabricado por él, porque sus muelles tienen
una calidad muy superior a los que suelen traer de fábrica las escopetas originales y conseguiremos un poco
más de potencia y precisión (recuerde que el límite legal en España es de 24.2 Julios en boca). De todas
formas, en la mayoría de las armerías o tiendas especializadas existe un buen stock de muelles a la venta.
Existe en el mercado el llamado GAS RAM ó GAS STRUT . Éste invento no es mas que un "resorte de aire" (es
una especie de amortiguador similar al que presentan muchos coches en ambos lados del maletero) que se
coloca sustituyendo al clásico resorte. Se trata de un cilindro herméticamente cerrado en cuyo interior se
encuentra gas a presión que se comprime aún más al amartillar el arma. En la siguiente ilustración vemos el
sistema GasRam HE (en la parte superior) que incorpora además pistón y el sello a la vez (y cuya presión
interna es ajustable). En la parte inferior se muestra un GasRam normal que simplemente se coloca en el
interior del pistón sustituyendo al muelle convencional (no se puede ajustar su presión interna).
(Haz click para ver el funcionamiento del GasRam)
Este sistema elimina las vibraciones y el ruido mecánico que ocasiona el resorte, disminuye algo el retroceso.
Además, se supone que tarda un poco menos en expandirse respecto al resorte (con lo que aumenta la
precisión al permanecer menos tiempo el balín en el cañón durante el proceso de disparo). Posibilita dejar la
carabina cargada durante días (a diferencia que los muelles que pierden sus propiedades elásticas). En algunas
ocasiones el GasRam es más ligero que el resorte, consiguiendo una pequeña reducción en el peso total de la
carabina. Como punto negativo, algunas personas sostienen que a los pocos años se empiezan a producir fugas
en el sellado hermético y la carabina puede resultar más dura de amartillar.
El GasRam es un invento de la empresa británica Theoben (que vendió su patente a otros fabricantes como
Weihrauch o Beeman).
GUÍA TRASERA
Es la encargada de que cuando el resorte se comprime lo haga sin torcerse. En
carabinas de baja-media potencia suele ser de algún material sintético (delrin,
normalmente). También puede ser totalmente metálica.
El muelle tiene que entrar bien ajustado en ella (no demasiado, pero que no tenga holgura) porque de lo
contrario se producirá el fenómeno conocido como twang (en realidad también se produce por otros factores,
pero este suele ser el más común). El twang no es más que un ruido de "vibración" que dura unos pocos
segundos tras el disparo y que se produce porque el muelle sigue vibrando sobre la guía trasera tras el disparo
porque no entra suficientemente ajustado:
Por otro lado si el resorte entra muy ajustado en la guía (u ofrece demasiada resistencia a la expansión del
muelle), nuestro arma perderá potencia.
De producirse twang, las guías metálica producirán mayor ruido que con las sintética porque el sonido que se
desprende es mayor cuando dos metales chocan que cuando lo hace contra un material plástico blando como el
delrin.
Algunos rifles son tan potentes que estos materiales sintéticos no aguantan la sacudida y se rompen. En estos
casos se monta una guía íntegramente metálica.
James Maccari dispone de algunas guías especiales con tolerancias mínimas para algunos modelos de carabina.
PISTÓN
Es el responsable de comprimir el aire del interior del cilindro principal
de la carabina. Normalmente existen dos tipos básicamente. Por un lado
los que no tienen "apéndice" (el superior en la foto) que sobresalga y
los que sí lo presentan (el de más abajo).
Este "apéndice" es el encargado de enganchar en alguna de las piezas
del gatillo para retenerlo cuando el muelle está comprimido. En los
modelos "sin apéndice" el enganche se produce en una pequeña muesca
en el cilindro. La abertura grande del cuerpo es para la palanca de acero del cañón que empuja todo el
mecanismo interno cuando "Amartillamos" el arma.
El peso del pistón determina también la potencia del arma y debe ser cuidadosamente calculado por los
ingenieros para equilibrar la expansión del resorte y sacar el máximo rendimiento de la escopeta.
SELLO DEL PISTÓN
Se coloca en la parte superior del pistón. Normalmente es de
material sintético. Las carabinas muy antiguas utilizaban sellos de
goma o caucho. En esta ilustración podemos ver la evolución que
han sufrido los materiales con los que se construyen.
Hace muchos años se fabricaban en caucho o goma (izquierda).
En la actualidad se suelen fabricar en materiales que aguantan mayores temperaturas y sufren menos desgaste
y deformación con la fricción (el sello central es de nylon). El sello rojo de la derecha es el último prototipo de
sello de James Maccari ("Tesla") fabricado en nylon con aditivos.
Su misión principal es ajustarse perfectamente al cilindro principal que forma el cuerpo de la escopeta, sellando
herméticamente todo el recorrido del pistón en al disparar. Si el sellado no es correcto se producirá fuga de aire
en el momento del disparo, y la carabina perderá potencia. Debe poder mantener su forma y propiedades a
altas temperaturas y ofrecer la mínima resistencia posible durante el recorrido del pistón (de ahí que se
lubrique con aceites no combustibles el sello y el pistón, porque así disminuimos la fuerza de rozamiento).
El sello supuestamente más avanzado hasta la fecha es fabricado (como no) por la pionera
empresa Theoben (patentes GB 2173287, P3610885.1, G8608747.9, USA 846708). Recibe
el nombre de "Sello Zephyr". Presenta en su superficie unas pequeñas hendiduras
especialmente diseñadas para obtener un poco más de potencia que un sello de nylon
convencional.
Los sellos deben ser siempre "planos" y nunca curvados. La demostración física física de
este hecho, creo, que escapa a este artículo por su complejidad (los interesados en saberlo,
pueden solicitar en la sección contacto más información sobre ello). Basta decir que con ello
se eliminan las turbulencias del flujo de aire producido por el pistón en el momento del disparo.
TOP-HAT
Es un trozo de plástico o metal que se ajusta al resorte en el lado que debe
estar en contacto con el interior del pistón. Su misión es la de "equilibrar" el
peso del pistón en aquellos que son más livianos. El peso de esta pieza puede
afectar a la potencia y vibraciones del arma. Debe encajar muy justo en el
interior del pistón para que no baile tras el disparo y produzca twang.
Por eso las escopetas que carecen de él suelen producir unas vibraciones
terribles tras el disparo. En cambio, no debe suceder esto al unirse al resorte
(tiene que dejarlo girar libremente, pero sin demasiada holgura). Así se anulan
las fuerzas de torsión indeseables, pero si la holgura es excesiva en la parte que
se introduce dentro del resorte será otra fuente de twang.
PUERTO DE TRANSFERENCIA
Une el cilindro principal (que contiene el aire comprimido en el
proceso de disparo) con el cañón del arma. El diámetro del agujero
influye notablemente en la potencia (restringiendo el flujo de aire).
Suele ser común que el extremo que contacta con el cañón posea
algún tipo de junta de goma o teflón con el fin de evitar fugas (y la
pérdida de potencia).
Bien, una vez vistas las partes que componen un arma de resorte, veremos como se ensambla todo:
UN RETROCESO MUY ESPECIAL
Normalmente las armas de resorte y pistón (incluida en esta categoría las basadas en GasRam) poseen un
retroceso muy especial. A diferencia de las armas de fuego en las que sólo se produce retroceso hacia atrás, las
armas de muelle presentan (además de éste) retroceso hacia delante. Este fenómeno se debe a que cuando el
pistón comprime el aire del cilindro y alcanza suficiente presión para expulsar el balín, se forma un "muro de
aire" que hace rebotar el cilindro hacia atrás (el sello del pistón no llega a impactar completamente
sobre el puerto de transferencia). La ley de acción-reacción justifica que el arma se desplace hacia delante:
Precisamente, cuando disparamos un arma "en vacío" (sin munición en el cañón), no se forma el muro de aire
(porque no hay balín que tapone la salida de aire manteniendo la compresión). En esta situación, el sello del
pistón impacta violentamente contra la pared del puerto de transferencia pudiéndose producir daños en el sello,
pistón y/o puerto de transferencia. Por eso, no debemos disparar sin munición este tipo de armas.
Algunas armas de este tipo utilizan sistemas para anular el retroceso. Por ejemplo, en la RWS 54 (Diana 54) el
cilindro principal se desplaza hacia atrás usando una especie de raíl. Los rifles de la marca Wishcombe utilizan
dos resortes trabajando en sentidos opuestos para cancelar el retroceso:
(Pulsa para ver el sistema antiretroceso de la RWS 54)
Puede utilizar la siguiente aplicación (que utiliza el principio de "conservación del momento") para calcular el
retroceso del arma.
Peso del Arma (gramos)
Peso del Balín (gramos)
Vel.inicial balín (m/s)
3200
0,49
270
Vel.retroceso (Km/h)
Cuanto mayor es el peso del arma, menor será el retroceso que experimenta al disparar el balín.
DIESELING
Cuando el pistón se suelta tras apretar el gatillo, el aire del interior del cilindro se comprime y calienta muy
rápidamente. De hecho, cuando se forma el "Muro de aire" anteriormente descrito la presión y la temperatura
pueden ser del orden de cientos de atmósferas y grados. Esto puede producir la combustión (e incluso la
detonación) del lubricante que va recogiendo el sello del pistón en su travesía por el interior del cilindro A este
fenómeno de lo conoce como Dieseling. Recordemos que el pistón tiene que estar bien lubricado para
disminuir la fricción, por eso debemos siempre usar lubricantes que no sean combustibles. Por otro lado "un
poco" de dieseling aumentará ligeramente la potencia de la carabina ( aunque sacrificaremos algo de precisión).
La forma correcta de lubricar un pistón es aplicando lubricante en los lados y nunca sobre el puerto de
transferencia, la parte frontal del sello ó la falda del balín. Un sobreexceso de dieseling aumenta el
retroceso y la vibración del arma, y puede llegar a romper el muelle, deteriorar el sello del pistón o romper el
puerto de transferencia.