Tubo. Constitucion Exterior

PERFIL EXTERIOR

El perfil exterior teórico de un tubo, consecuencia del espesor, pudiera pensarse que debía ser semejante a la curva de presiones, esto es, aumentando desde el principio hasta el punto de presión máxima, para ir disminuyendo gradualmente hasta la boca, toda vez que la presión va disminuyendo. No es así, ya que desde el fondo de la recamara al punto de presión máxima, las paredes están sujetas a la máxima presión y su espesor debe, pues, ser constante y a partir de ese punto puede ir disminuyendo gradualmente, ya que el valor de la presión también disminuye.

Por tanto el perfil exterior práctico de los tubos debe ser:

•  Paralelo al eje del ánima en la primera parte.
• Semejante a la curva de presiones, en la segunda parte, sustituida por una o varias líneas rectas inclinadas hacia el eje del anima.

El perfil practico se ha hecho distinto del teórico, no solo por facilidad de construcción, sino para asegurar, de modo absoluto, la resistencia del tubo, para lo cual se da a éste un espesor de paredes, considerando el valor de la presión, aumentado en un cuarto o en un quinto.

CONSTITUCION EXTERIOR

Un tubo, exteriormente, presenta los siguientes elementos (figura1):

• Bloque de culata
• Tubo base
• Manguitos y zunchos

En algunos casos puede llevar:

• Contrapeso de culata
• Tulipa
• Apagallamas
• Freno de boca

FIGURA 1

Bloque de culata

El bloque de culata suele ser de forma prismática en las piezas que usan cierre de cuña y cilíndrica en aquellas que utilizan el de tornillo y sus dimensiones dependen esencialmente de la resistencia en relación con la forma del cierre y el calibre.

La descripción detallada es la siguiente:

• En la parte superior esta labrada la meseta de puntería, superficie plana y pulimentada, paralela al plano formado por el eje del ánima y el de muñones, donde se coloca el aparato de puntería en altura (escuadra de nivel, nivel de doble graduación, etc.).
• La parte posterior recibe el nombre de plano de culata y esta vaciada el alojamiento del cierre en los tubos con cierre de tornillo y en los de cuña para la canal de carga. Suele llevar grabados cuatro trazos que definen dos diámetros, vertical y horizontal, de la sección recta del anima y cuya intersección materializa el extremo posterior de este eje. Puede alojar parte o la totalidad de algunos mecanismos como el de disparo, seguridad, etc.
• La parte inferior suele prolongarse por un apéndice donde se fija la parte móvil del órgano elástico, excepto en las piezas de cuna cilíndrica que lo llevan en ambas caras, superior e inferior.

Tubo base

Presenta exteriormente:

• Rosca de unión para atornillarlo al bloque de culata.
• Plano de boca, o cara anterior; en él suelen ir grabados cuatro trazos, cuya intersección corresponde al extremo anterior del eje del ánima que, con el del plano de culata, materializan dicho eje, necesario para la verificación de los aparatos de puntería.

Manguitos y zunchos

El tubo base va envuelto por uno o varios cilindros llamados zunchos o manguitos según su menor o mayor longitud, con el fin de darle mayor resistencia. A las distintas partes así formadas por su diferente espesor, se las conoce con el nombre de cuerpos, numerándolos de culata a boca, denominando caña al último de ellos.

Contrapeso de culata

Es un elemento que solamente llevan los tubos cuyo apoyo sobre el montaje está retrasado con respecto a su centro de gravedad, y como su nombre indica equilibra, en parte, la preponderancia de boca y cuya finalidad es hacer la puntería en altura mas cómoda y, por tanto, más rápida.

Tulipa

La tulipa es un aumento del grosor del extremo de la caña y tiene por misión reforzar esta parte, sometida a grandes esfuerzos y vibraciones debidas al proyectil.

Apagallamas y freno de boca

Es necesario estudiar conjuntamente estos dos elementos, pues ambos tienen, en parte, misiones comunes. La combustión de la pólvora produce una voluminosa cantidad de gases, que, fuertemente comprimidos, al expansionarse bruscamente en la boca, producen el estampido del disparo. Pero este fenómeno sonoro no es solo producido por esta explosión, sino que es incrementado intensamente por la inflamación de esa masa de gas (expansionada y entremezclada con el oxigeno del aire), producida por las partículas de carbón al rojo oscuro que arrastra y por la temperatura de la masa gaseosa.

Si logramos evitar esa inflamación o combustión secundaria evitaremos, en primer lugar, la delación de las luces, y en segundo lugar, disminuiremos la intensidad del estampido, aminorando la delación por el sonido.

El notable incremento de los medios de observación (aparatos ópticos muy perfectos y medios aéreos) y detección obliga a que las piezas de artillería mejoren algunas características tácticas, tales como enmascaramiento, disimulación, ocultación, rapidez de tiro, facilidad de servicio, etc. Haremos mención ahora de tres de ellos que van íntimamente ligados al tubo:

• Fogonazo
• Estampido
• Retroceso

Interesante fue la construcción a principios de siglo de una Boca de Fuego con el asombroso nombre de “pieza sin fogonazo, sin ruido y sin retroceso”. Fue una idea del Coronel Humbert y fue probada en un cañón de 37mm de la casa Hotchkiss. Consistía este mecanismo, en esencia, en un manguito hueco de mayor diámetro que la caña y roscada a ella, con orificios en su cara posterior. Tiene una válvula en su interior que puede girar alrededor de un eje horizontal. En posición normal está colocada de tal forma que un pequeño huelgo permita la entrada de gases bajo ella. Al producirse el disparo los gases que acompañan al proyectil y después del paso de éste, levantan la válvula taponando el ánima, con lo cual quedan reducidos:

• El fogonazo por la expansión de los gases en el interior del manguito
• El estampido por la misma razón, al expansionarse y enfriarse
• El retroceso, ya que los gases salen hacia retaguardia, anulándolo

Para lograr reducir el fogonazo y el estampido se recurre a dos procedimientos:

• Lograr que la mezcla gaseosa, por su naturaleza, no sea susceptible de arder, lo que teóricamente se consigue con el empleo de pólvoras muy oxigenadas.
• Enfriar los gases por debajo de su punto de inflamación, que es lo que se emplea en la práctica. Este procedimiento se puede lograr con dos soluciones:

1. Añadiendo a la carga de proyección una sal metálica (generalmente potásica), cuya vaporización absorbe parte del calor de los gases de la pólvora, que es el procedimiento empleado en las piezas de artillería. Se realiza prácticamente colocando delante de la carga de proyección unas tortas o comprimidos de una sal metálica.
2. Consiguiendo el enfriamiento de los gases, por su expansión, antes de mezclarse con el aire (cámara de expansión).

Los elementos que consiguen o cooperan a la eliminación de los fenómenos antes citados (fogonazo, estampido y retroceso excesivo), son:

• Apagallamas. Esta generalmente combinado con los frenos de boca; no obstante, en las piezas de artillería antiaérea ligera, para evitar que el fogonazo producido por la combustión de los residuos de pólvora de la carga de proyección al contacto con el oxigeno del aire deslumbre a los sirvientes, sobre todo en el tiro de noche y con puntería directa, se coloca una pantalla troncocónica (figura 2) que puede o no llevar numerosos orificios en su superficie, roscada por su base menor al extremo anterior de la caña. Este apagallamas actúa además como cámara de expansión para enfriamiento de los gases que acompañan al proyectil a su salida de la boca.

FIGURA 2

• Freno de boca. Consiste en un manguito con cámaras interiores (cámaras de expansión), roscado a la parte anterior de la caña con varios vaciados exteriores y cuyas misiones son: permitir la salida de los gases que acompañan al proyectil, en una dirección tal que contrarreste y absorba parte de la energía que produce el retroceso del tubo después del disparo y conseguir el enfriamiento de los gases al expansionarse. Este freno de boca hace posible construir las piezas con órgano elástico menos robusto en beneficio de un menor peso del conjunto, aumentado su movilidad y permitiendo mayores ángulos de elevación (ya que con un retroceso más corto el tubo puede tomar grandes inclinaciones sin que el plano de culata choque con el suelo). Figura 3.

FIGURA 3

Con fines análogos a los que consiguen el freno de boca y el apagallamas, pueden ir organizados en el tubo, en algunos casos, sustituyendo a éstos, los siguientes elementos:

• Silenciador. Su misión es enfriar los gases procedentes de la carga de proyección a una temperatura inferior a la necesaria para que los gases produzcan el estampido, o por lo menos lo reduzcan a un límite tolerable. Figura 4.

FIGURA 4

• Deflector de llama. Es un sistema que se añade a la boca del tubo para reducir los efectos de la llamarada y consiguiente falta de visión, producida por los humos de la combustión de los restos de la carga de proyección que acompañan al proyectil. Este deflector obliga a la llama y humos a desplazarse a los lados del tubo, evitando molestias a los sirvientes que deben permanecer a los costados de la Boca de Fuego. Figura 5.

FIGURA 5

• Extractores de humo. Se utilizan en las Bocas de Fuego autopropulsadas cuya parte posterior permanece en el interior de la cámara de combate, o en aquellas situadas dentro de casamatas. Figura 6. El sistema puede consistir en una serie de orificios en el tubo, en las proximidades de la boca y sobre ellos un manguito de tal forma que constituya una cámara de expansión, o también un manguito, con la misma disposición explicada, roscado al tubo. Cuando el culote del proyectil deja atrás los orificios, los gases que le acompañan se introducen en la cámara, creando una gran presión en su interior. Al abandonar el proyectil el tubo estos mismos gases succionan a los que aún quedan dentro del anima, hacia la boca. Este sistema solo puede ser usado, en las Bocas de Fuego con cierre de maniobra automática (rápida), ya que el cierre debe ser abierto antes de que los gases de la cámara hayan salido de ella. Figura 6.

FIGURA 6