Calculadora de retroceso de rifle y escopeta: energía, velocidad e impulso de retroceso libre

Cómo funciona

Velocidad de los gases = factor × velocidad en la boca (SAAMI: 1.75 en rifle, 1.5 en pistola y escopeta normal, 1.25 en escopeta de cañón largo) · Velocidad de retroceso (ft/s) = (granos de bala × velocidad en la boca + granos de pólvora × velocidad de los gases) ÷ (7,000 × peso del arma en lb) · Energía de retroceso libre (ft·lbf) = peso del arma en lb × velocidad² ÷ (2 × 32.174) · Impulso (lbf·s) = peso en lb × velocidad ÷ 32.174 · 1 ft·lbf = 1.3558 J. En unidades métricas: E (J) = ½ × masa del arma (kg) × V² (m/s)

El retroceso sale de la conservación de la cantidad de movimiento: el arma se mueve hacia atrás con la misma cantidad de movimiento que llevan hacia adelante la bala (o los perdigones y el taco) y los gases de la pólvora. Los gases salen de la boca más rápido que la bala, así que el método de SAAMI multiplica la velocidad en la boca por un factor que depende del tipo de arma: 1.75 en rifles de alta potencia, 1.5 en pistolas y escopetas de cañón normal y 1.25 en escopetas de cañón largo. En un cartucho de rifle con cuello, los gases aportan cerca de un tercio del impulso de retroceso; por eso importa tanto la carga de pólvora. Al dividir la cantidad de movimiento total entre la masa del arma sale la velocidad de retroceso, y ½ × masa × velocidad² da la energía de retroceso libre. La energía baja en proporción directa al peso del arma (25% más de peso da 20% menos de energía), mientras que una bala más ligera o menos pólvora reducen la cantidad de movimiento y, con ella, la energía. El modo Automático usa 1.75 por encima de 1,200 ft/s (366 m/s) y 1.5 por debajo, lo que sirve para la mayoría de rifles, escopetas y pistolas; elige tú el tipo para una pistola muy rápida o una escopeta de cañón largo. El resultado es retroceso libre, no retroceso percibido. Un freno de boca, un supresor, una acción accionada por gases, una cantonera blanda y una culata bien ajustada cambian cuánto se siente el disparo, y los porcentajes que se usan aquí para frenos y supresores son cifras típicas, no mediciones de un dispositivo en particular.

Ejemplo resuelto

Una bala .30-06 de 180 granos (11.7 g) a 823 m/s (2,700 ft/s) con 58 granos (3.76 g) de pólvora, disparada desde un rifle de 3.86 kg (8.5 lb). Los gases salen a 1.75 × 2,700 = 4,725 ft/s, así que la cantidad de movimiento es 180 × 2,700 + 58 × 4,725 = 760,050 gr·ft/s. La velocidad de retroceso es 760,050 ÷ (7,000 × 8.5) = 12.77 ft/s (3.89 m/s) y la energía de retroceso libre 8.5 × 12.77² ÷ 64.348 = 21.6 ft·lbf, es decir 29.2 J: nivel moderado a fuerte, el clásico de un rifle para venado. El impulso es de 15.0 N·s y los gases aportan el 36%. Con un rifle de 4.82 kg la energía bajaría 20%, y con freno de boca se percibirían unos 19.9 J (14.7 ft·lbf).

Fuentes: Outdoor Life: How to calculate recoil energy (1.75 gas factor, .30-30 worked example) · ballistics-engine recoil module (SAAMI factors and SAAMI shotgun example) · python-ballistics: recoil functions and propellant gas velocity constants · Wikipedia: Free recoil (method and example table)

Preguntas frecuentes