rápida queima da pólvora.
Projétil: o projétil é um pequeno objeto ogival, de liga metálica de grande peso específico, destinado a ser empurrado pela expansão dos gases da detonação do tiro. Pode-se dizer que o projétil é o principal item da munição, ou melhor, que a munição existe em função dele, pois é ele que atingirá o alvo, matando ou ferindo o agressor. É, ademais, o diâmetro do projétil que determina o calibre da arma de fogo que o calça.
Os projéteis mais comuns são feitos de liga de chumbo (principalmente com estanho, antimônio ou arsênio), mas existem projéteis de diversos materiais. Os projéteis possuem uma base plana, onde será aplicada a pressão
Projétil: o projétil é um pequeno objeto ogival, de liga metálica de grande peso específico, destinado a ser empurrado pela expansão dos gases da detonação do tiro. Pode-se dizer que o projétil é o principal item da munição, ou melhor, que a munição existe em função dele, pois é ele que atingirá o alvo, matando ou ferindo o agressor. É, ademais, o diâmetro do projétil que determina o calibre da arma de fogo que o calça.
Os projéteis mais comuns são feitos de liga de chumbo (principalmente com estanho, antimônio ou arsênio), mas existem projéteis de diversos materiais. Os projéteis possuem uma base plana, onde será aplicada a pressão
O projétil é fixado no estojo por um fechamento (chamado de crimp) da boca deste, que o mantém firmemente preso. Quando do disparo, além do estojo dilatar contra as paredes da câmara, afrouxando o crimp, o grande aumento da pressão dos gases força o projétil para frente, retirando-o, à força, de seu engaste.
O cartucho de arma de cano com alma lisa tem características particulares, apesar de ser em tudo semelhante ao do cartucho “a bala”. Os estojos de cartuchos de espingardas podem ser de metal, mas muito comumente são de plástico ou de papelão, possuindo apenas a base de latão (Fig. 25). Eles também possuem uma espoleta, do tipo bateria, uma carga de pólvora e uma bucha, que separa a pólvora dos bagos de chumbo, que são os projéteis (pode ser um só, no caso do balote). Esses cartuchos possuem um fechamento na boca, chamado de virola ou orladura.
O cartucho de arma de cano com alma lisa tem características particulares, apesar de ser em tudo semelhante ao do cartucho “a bala”. Os estojos de cartuchos de espingardas podem ser de metal, mas muito comumente são de plástico ou de papelão, possuindo apenas a base de latão (Fig. 25). Eles também possuem uma espoleta, do tipo bateria, uma carga de pólvora e uma bucha, que separa a pólvora dos bagos de chumbo, que são os projéteis (pode ser um só, no caso do balote). Esses cartuchos possuem um fechamento na boca, chamado de virola ou orladura.
2.2 – Calibres
O calibre é, a princípio, o diâmetro do projétil, sendo, conseqüentemente, também o diâmetro do cano da arma. O nome do calibre é derivado da sua medida, ou seja, do seu diâmetro. Como os primeiros cartuchos surgiram na Europa e nos Estados Unidos, até hoje são esses os dois padrões de medida adotados, no mundo inteiro, para denominar um calibre. O padrão europeu é a medida em milímetros, enquanto que o dos EUA é a medida em centésimos ou mesmo milésimos de polegada. Existe ainda um padrão à parte, diferenciado, para espingardas, criado na Inglaterra, do qual falaremos em seguida.
A maioria dos calibres mais conhecidos e mais usados tem tanto uma designação norte-americana quanto uma européia, sendo indistintamente chamado por um nome ou pelo outro, conforme o gosto do fabricante do cartucho ou de seu usuário.
Cabe esclarecer que, além da sua medida - seja em milímetros, seja em polegadas - o nome de um calibre sempre vem acompanhado de uma espécie de “sobrenome”, que tem a função de diferenciá-lo de outro que possua o mesmo diâmetro. Tal sobrenome é, muitas vezes, o nome do inventor do calibre, ou da fábrica da arma para a qual ele foi primeiramente desenvolvido.
Outro esclarecimento necessário é que o nome muitas vezes não indica o diâmetro preciso, o qual foi alterado ao longo dos anos (sempre na busca da melhora daquele calibre), tendo ficado o nome original, por razões históricas ou sentimentais. Um bom exemplo é o famoso e comuníssimo calibre .38 Special, que hoje apresenta um diâmetro de projétil de não mais do que 0,357 polegada, sendo mais comum ainda a medida de 0,355 polegada.
Não existe um número preciso de calibres já inventados no mundo. São centenas, talvez chegando a mais de mil. Porém, pouco mais de cem são os mais usados pelo mundo afora. Isso sem contar as munições artesanais, inventadas por algum armeiro amador.
Tratando de armas curtas, apresentamos a Tabela 1, que contém os calibres mais conhecidos no Brasil:
O calibre é, a princípio, o diâmetro do projétil, sendo, conseqüentemente, também o diâmetro do cano da arma. O nome do calibre é derivado da sua medida, ou seja, do seu diâmetro. Como os primeiros cartuchos surgiram na Europa e nos Estados Unidos, até hoje são esses os dois padrões de medida adotados, no mundo inteiro, para denominar um calibre. O padrão europeu é a medida em milímetros, enquanto que o dos EUA é a medida em centésimos ou mesmo milésimos de polegada. Existe ainda um padrão à parte, diferenciado, para espingardas, criado na Inglaterra, do qual falaremos em seguida.
A maioria dos calibres mais conhecidos e mais usados tem tanto uma designação norte-americana quanto uma européia, sendo indistintamente chamado por um nome ou pelo outro, conforme o gosto do fabricante do cartucho ou de seu usuário.
Cabe esclarecer que, além da sua medida - seja em milímetros, seja em polegadas - o nome de um calibre sempre vem acompanhado de uma espécie de “sobrenome”, que tem a função de diferenciá-lo de outro que possua o mesmo diâmetro. Tal sobrenome é, muitas vezes, o nome do inventor do calibre, ou da fábrica da arma para a qual ele foi primeiramente desenvolvido.
Outro esclarecimento necessário é que o nome muitas vezes não indica o diâmetro preciso, o qual foi alterado ao longo dos anos (sempre na busca da melhora daquele calibre), tendo ficado o nome original, por razões históricas ou sentimentais. Um bom exemplo é o famoso e comuníssimo calibre .38 Special, que hoje apresenta um diâmetro de projétil de não mais do que 0,357 polegada, sendo mais comum ainda a medida de 0,355 polegada.
Não existe um número preciso de calibres já inventados no mundo. São centenas, talvez chegando a mais de mil. Porém, pouco mais de cem são os mais usados pelo mundo afora. Isso sem contar as munições artesanais, inventadas por algum armeiro amador.
Tratando de armas curtas, apresentamos a Tabela 1, que contém os calibres mais conhecidos no Brasil:
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TABELA 1
CARTUCHOS/CALIBRES MAIS CONHECIDOS (armas curtas) Nome Arma Diâmetro Peso Velocidade Energia .22 LR R e P 0,222 40 346 155 .25 Auto ou 6,35mm P 0,251 45 247 90 .32 S&W R 0,315 98 213 144 7,65 mm ou .32 ACP P 0,315 71 276 175 .380 Auto ou 9mm K P 0,355 85 300 255 9mm Parabellum P 0,355 115 350 530 .38 Special ou SPL R 0.357 158 229 268 .357 Magnum R e P 0,357 158 372 710 .40 S&W P 0,400 180 300 524 .44-40 (Winchester) R 0,427 200 358 833 .44 Magnum R 0,430 180 490 1400 .45 Auto ou .45 ACP P e R 0,451 185 300 555 Colt .45 Cowboy R 0,452 225 280 570 Legenda: nome do calibre; tipo de arma que calça (Revólver ou Pistola); diâmetro em polegada; peso do projétil em grains (0,0648g); velocidade do projétil na boca do cano, em m/s; energia (na boca do cano) em joules.
Quanto à medida do calibre da espingarda (arma com cano de alma lisa), como já comentado no Capítulo 1, é interessante apontar que, ao contrário das armas raiadas, quanto menor o número (indicativo do calibre), maior é o calibre da espingarda. Isso porque a medição é feita por um critério inventado pelos britânicos, que, superficialmente falando, é o número de esferas de chumbo cujo diâmetro equivale à boca do cano da arma, que totalizam uma libra-peso. No caso do calibre 12, por exemplo, a esfera de chumbo é tão grande que bastam 12 dessas esferas, para atingir uma libra.
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CARTUCHOS/CALIBRES MAIS CONHECIDOS (armas curtas) Nome Arma Diâmetro Peso Velocidade Energia .22 LR R e P 0,222 40 346 155 .25 Auto ou 6,35mm P 0,251 45 247 90 .32 S&W R 0,315 98 213 144 7,65 mm ou .32 ACP P 0,315 71 276 175 .380 Auto ou 9mm K P 0,355 85 300 255 9mm Parabellum P 0,355 115 350 530 .38 Special ou SPL R 0.357 158 229 268 .357 Magnum R e P 0,357 158 372 710 .40 S&W P 0,400 180 300 524 .44-40 (Winchester) R 0,427 200 358 833 .44 Magnum R 0,430 180 490 1400 .45 Auto ou .45 ACP P e R 0,451 185 300 555 Colt .45 Cowboy R 0,452 225 280 570 Legenda: nome do calibre; tipo de arma que calça (Revólver ou Pistola); diâmetro em polegada; peso do projétil em grains (0,0648g); velocidade do projétil na boca do cano, em m/s; energia (na boca do cano) em joules.
Quanto à medida do calibre da espingarda (arma com cano de alma lisa), como já comentado no Capítulo 1, é interessante apontar que, ao contrário das armas raiadas, quanto menor o número (indicativo do calibre), maior é o calibre da espingarda. Isso porque a medição é feita por um critério inventado pelos britânicos, que, superficialmente falando, é o número de esferas de chumbo cujo diâmetro equivale à boca do cano da arma, que totalizam uma libra-peso. No caso do calibre 12, por exemplo, a esfera de chumbo é tão grande que bastam 12 dessas esferas, para atingir uma libra.
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CAPÍTULO 3
BALÍSTICA
3.1 - Balística Geral:
Revisando conceitos, lembramos que o cartucho de munição é constituído de quatro elementos básicos: 1) estojo, que é o invólucro da munição; 2) o projétil, que é a parte que se desloca e atinge o alvo, popularmente conhecido como “bala”; 3) o propelente, que é o elemento propulsor (sendo a pólvora de nitrocelulose o mais comum), cuja queima e expansão produz o estampido típico e aciona o projétil, injetando energia cinética no mesmo; e 4) a espoleta, que é o elemento iniciador da queima do propelente, ao produzir uma chama sob percussão forte do percutor da arma.
O termo “balística” refere-se ao estudo do itinerário percorrido por um projétil de arma de fogo, desde a detonação da espoleta até a sua parada total, no alvo. O itinerário de uma “bala” (projétil) inclui: percurso dentro do cano, percurso no ar e percurso através do alvo.
3.1.1 - Balística Interna ou Balística Inicial analisa a quebra da inércia do projétil e seu movimento ao longo do cano. A coisa funciona assim: quando o atirador pressiona a tecla do gatilho, um mecanismo mais ou menos complexo obriga o cão (em inglês é chamado de “martelo”) a bater com força sobre o percutor (ou percussor, vulgarmente conhecido como “agulha”) que se move à frente, percutindo a espoleta do cartucho. Essa pressão do percutor detona a espoleta, que produz uma chama. Esta chama é projetada à frente, atravessando um pequeno furo chamado “evento” e iniciando a combustão do propelente, que fica alojado dentro do corpo do estojo.
O propelente, apesar de passar uma impressão de explosão, pelo enorme ruído produzido, sofre, na verdade, um processo de queima seqüencial controlada (isso se dá em fração de segundos). A queima controlada produz uma grande expansão de gases em altíssima temperatura, a qual gera grandes pressões dentro do estojo. O projétil, que fica engastado na boca do estojo, sob essa enorme pressão crescente, é forçado para frente, movendo-se (em velocidade muito alta e sob aceleração gerada pela expansão de gases) na direção da saída do cano da arma. Praticamente não há perda de pressão, pois a espessura do projétil (o calibre, propriamente dito) é o mesmo do cano, sem folga.
Durante o percurso dentro do cano da arma, a aceleração sofrida pelo projétil é sempre crescente, haja vista que o propelente está em processo contínuo de queima, produzindo, portanto, cada vez mais gases em expansão. Por esse motivo, até um determinado valor, quanto maior o comprimento do cano da arma, maior a aceleração sofrida pelo projétil e, conseqüentemente, maior a energia cinética que este absorve.
Apenas a título de curiosidade, a fim de garantir a tal queima seqüencial do propelente (a pólvora, no nosso caso), os fabricantes criam pólvoras com as mais diversas características químicas e físicas. Não se usa, em cartuchos de arma de fogo, a pólvora em pó, a qual desfavorece a queima gradual. É comum
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encontrar-se, para esse fim, pólvora em roletes cilíndricos, em “pellets” semelhantes a lentilhas, em discos etc. A queima sempre ocorre de fora para dentro destas pequenas estruturas. E, tipicamente, o estojo não é preenchido com pólvora até a base do projétil, o que prejudicaria a queima, até pela limitação da quantidade de oxigênio naquele espaço.
Cabe destacar que aqui estamos tratando de arma de alma raiada (cano com raias) e não de alma lisa, sem prejuízo de que as características da balística, mutadis mutandis, são idênticas.
Uma vez que o projétil rompe a inércia e inicia seu movimento para frente, começa ele, ao mesmo tempo, a girar no sentido das raias. Esse giro causado pelas raias do cano é que dará estabilidade e precisão ao projétil, no itinerário conhecido como Balística Externa.
3.1.2 - Balística Externa é o estudo do movimento do projétil desde a saída total do cano da arma, até encontrar o alvo.
Devido à força da gravidade, o projétil tende a descrever, em seu itinerário, uma parábola descendente, a partir da saída do cano. Os atiradores costumam classificar os calibres, quanto ao itinerário do projétil, em trajetória tensa e trajetória curva. Os de trajetória tensa são aqueles com muita energia inicial. Seus projéteis tendem a manter uma reta por uma distância relativamente longa. Isso aumenta a precisão do tiro, apenas a princípio, pois, por outro lado, maior energia implica em maior recuo, o que tende a reduzir a precisão.
Muitos fatores interferem na balística externa, sendo que os mais importantes são:
a) massa e densidade do projétil; b) densidade do ar atmosférico ao tempo e no lugar do tiro; c) valor da velocidade inicial do projétil; d) diâmetro da seção transversal do projétil, oposta à resistência do ar; e) forma do projétil; f) estabilidade do projétil em relação ao eixo da trajetória; g) giro do projétil, sendo que quanto mais rápido o giro, mais precisa e reta tende a ser a sua trajetória, com menor desvio e também com menor arrasto causado pela resistência do ar; o giro faz o projétil funcionar como um giroscópio, entre cujas propriedades está a de possuir alta resistência ao desvio lateral; h) desvio lateral: todo projétil tem tendência a desviar lateralmente, dada a resistência do ar; quanto menor o desvio, menor o arrasto e conseqüentemente menor será a perda de energia.
Em função de todos esses fatores, os desenhistas, ou melhor, criadores de calibres de munição, estão sempre em busca da munição ideal, criando novos formatos de projéteis, com maior ou menor diâmetro e maior ou menor quantidade de propelente no estojo. Há sempre um trade-off, onde, quando se ganha em aerodinâmica se perde em acúmulo de energia, quando se ganha em peso se perde em velocidade e assim sucessivamente. O criador de calibres trabalha com verdadeiras matrizes de fatores intervenientes na balística.
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A busca do calibre ideal para uso policial leva, normalmente, na direção do aumento da energia, que como veremos é um dos fatores primordiais no suposto “poder de parada” (do qual trataremos no Capítulo 4). Ocorre que aumento de energia, sem aumento do diâmetro do cano, significa, necessariamente, aumento da pressão interna dos gases.
O aumento da pressão interna está limitado pela resistência do aço que compõe a culatra, que é a parte posterior do cano, onde fica alojado o cartucho da munição. No momento da detonação, pela lei da ação e reação, a mesma força que empurra o projétil para frente também empurra o estojo para trás, contra a parede da culatra.
Um excesso de pressão pode chegar a deformar o cano ou, no exagero, romper a culatra, fazendo vazar gases para trás, na direção do atirador. Esse incidente teórico deu origem à famosa expressão popular “o tiro saiu pela culatra”.
Dessa forma, para aumentar a energia cinética, sem precisar aumentar muito a quantidade de propelente (com indesejável aumento de pressão interna), o que se faz é aumentar a massa do projétil. Mas, como vislumbrado acima, o aumento da massa do projétil exige maior tamanho de arma, a fim de compensar o aumento no recuo, o qual sempre prejudica o tiro.
Já quanto à melhor aerodinâmica, o projétil ideal deveria ser uma longa e pesada “agulha”, que levaria a reduzir o arrasto. Na verdade, os projéteis de munições dos fuzis atuais têm, geralmente, esse perfil, ou seja, são cones longos com ponta muito fina.
De toda a experiência da humanidade com armas de fogo, percebe-se que o material ideal para um projétil é o Chumbo (Pb), que além de pesado, é barato. O chumbo tem uma limitação, que é seu baixo ponto de fusão. Outra limitação importante para o uso do chumbo é a de caráter ecológico, pois o chumbo é altamente danoso para as pessoas e o meio-ambiente. Hoje os EUA estudam a proibição de cartuchos de caça contendo chumbo. Propõem que os projéteis de chumbo sejam substituídos por projéteis de aço ou tungstênio, o que elevará muito o preço das munições e diminuirá muito a vida útil dos canos das espingardas.
Seja como for, devido à “moleza” do chumbo, para usá-lo, tendo em vista as altas temperaturas geradas no tiro, é necessário fazer uma liga com outro metal, de mais alto ponto de fusão. É comum o uso do Estanho (Sn), do Antimônio (Sb) e do Arsênio (As). Os projéteis encamisados, que também têm o núcleo em liga de chumbo, levam Cobre (Cu) na camisa (a rigor a camisa é feita de liga metálica, sendo as mais usadas o latão, que é cobre com zinco, o cobre com níquel, o cobre com zinco e níquel, o cobre com zinco e estanho e o aço, que é uma liga de ferro e carbono).
3.1.3 - Balística Terminal é o estudo do movimento do projétil a partir do ponto em que toca o alvo até a sua completa parada.
Ao tocar qualquer superfície, diferente do ar, o projétil tende a alterar completamente sua “atitude”, sofrendo interferências do meio e atuando sobre esse meio, até encerrar seu movimento, com a completa descarga da sua energia cinética.
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É preciso lembrar que o projétil, que é um objeto extremamente pequeno em relação ao corpo de uma pessoa adulta, chega ao alvo com uma velocidade muito alta, girando também em alta velocidade, como se fosse uma broca elétrica e portanto carregando grande quantidade de energia cinética. Ao encontrar qualquer resistência (mesmo a roupa da pessoa atingida) o projétil começa a perder estabilidade, inicia uma vibração crescente, desvia seu curso (esse desvio pode ocorrer diversas vezes, até a parada total) e começa a se deformar, em um processo chamado de expansão.
Quanto mais leve o projétil, maior a tendência a vibrar e a desviar o curso. Isso também implica em maior descarga de energia cinética no alvo.
Uma característica típica da balística terminal é o dano causado pelo projétil nos tecidos humanos, inclusive nos ossos, da pessoa atingida. À medida que o projétil penetra e se move, vai perfurando, rasgando, deformando tecidos e até quebrando ossos. Os danos causados pelos projéteis foram classificados em três grupos: 1) laceração e esmagamento; 2) cavitação (formação de cavidades); 3) ondas de choque.
O projétil destruirá, portanto, ou causará danos, temporários ou permanentes, em todos os tecidos por onde passar, deixando em seu caminho um orifício. Ao mesmo tempo, o projétil causa um esticamento e expansão dos tecidos no entorno de seu itinerário. Esses dois efeitos, ou seja, o furo e o esticamento dos tecidos são conhecidos como cavitação permanente e cavitação temporária, respectivamente.
O grau de cavitação, seja permanente, seja temporária, dependerá de vários fatores, como o tamanho, o formato e a velocidade do projétil. A cavitação será maior em função do maior diâmetro, da menor aerodinâmica de seu perfil e da maior velocidade do projétil. Há uma certeza científica de que na verdade o projétil “destrói” o tecido e não simplesmente o “corta”.
3.2 – Velocidade do Projétil:
Em termos de velocidade, os projéteis são classificados em três grupos: de baixa, média e alta velocidade. É considerado de baixa velocidade um projétil que desenvolve menos de 304,8 m/s (1.000 pés/s), de média velocidade, entre 305 a 609,6 m/s (1.000 e 2.000 pés/s) e de alta o que se move acima de 609,6 m/s (2.000 pés/s). As medidas são indicadas em pés por segundo porque para armas e munições é tradicional o uso do sistema inglês de medidas.
A distância do alvo é muito importante, já que a perda de EC (Energia Cinética) é muito grande no trajeto (balística externa), especialmente para calibre de baixa velocidade.
Um fator interessante é que, de modo geral, basta que um projétil viaje a 50 m/s (163 pés/s) para penetrar a pele humana, enquanto que são suficientes meros 65 m/s (213 pés/s) para quebrar ossos, o que, para munição, são consideradas velocidades extremamente baixas. Isso faz concluir que não será propriamente a velocidade o fator mais decisivo para a produção de danos nos tecidos do alvo. Outros fatores deverão ser levados em conta, na própria concepção do desenho do projétil, visando à dissipação da energia cinética e a maior destruição de tecidos em seu caminho (balística final).
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Como exemplo, temos o projétil “canto-vivo” (wadcutter, que é um projétil que praticamente não tem ponta, ou seja, tem a frente achatada), que pode ser considerado o projétil menos aerodinâmico de todos, conseqüentemente com grande capacidade de reagir ao contato com os tecidos. É mais adequado para armas (ou cargas de propelente) de menor velocidade, sendo comumente usado para prática de tiro ao alvo.
O projétil “semicanto-vivo” (semi-wadcutter, que é uma espécie de cone truncado, que termina com uma aba em canto vivo) é um intermediário entre o nariz ogival e o canto-vivo, sendo aplicável para munições de média velocidade.
O projétil de “ponta oca” (hollowpoint, que é uma ogiva com um furo na ponta, como o nome indica) tem a propriedade de “virar do avesso”, como o milho de pipoca, achatando rapidamente a frente, característica que é chamada de “expansão” (Fig. 26). Por isso mesmo os projéteis de “ponta oca” são também conhecidos com “expansivos”. Para a expansão ocorrer com certeza, o projétil deve atingir o alvo em velocidade acima de 365 m/s (1.200 pés/s). Por esse motivo esse desenho é recomendado apenas para munições com tal nível de velocidade, ou acima.
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BALÍSTICA
3.1 - Balística Geral:
Revisando conceitos, lembramos que o cartucho de munição é constituído de quatro elementos básicos: 1) estojo, que é o invólucro da munição; 2) o projétil, que é a parte que se desloca e atinge o alvo, popularmente conhecido como “bala”; 3) o propelente, que é o elemento propulsor (sendo a pólvora de nitrocelulose o mais comum), cuja queima e expansão produz o estampido típico e aciona o projétil, injetando energia cinética no mesmo; e 4) a espoleta, que é o elemento iniciador da queima do propelente, ao produzir uma chama sob percussão forte do percutor da arma.
O termo “balística” refere-se ao estudo do itinerário percorrido por um projétil de arma de fogo, desde a detonação da espoleta até a sua parada total, no alvo. O itinerário de uma “bala” (projétil) inclui: percurso dentro do cano, percurso no ar e percurso através do alvo.
3.1.1 - Balística Interna ou Balística Inicial analisa a quebra da inércia do projétil e seu movimento ao longo do cano. A coisa funciona assim: quando o atirador pressiona a tecla do gatilho, um mecanismo mais ou menos complexo obriga o cão (em inglês é chamado de “martelo”) a bater com força sobre o percutor (ou percussor, vulgarmente conhecido como “agulha”) que se move à frente, percutindo a espoleta do cartucho. Essa pressão do percutor detona a espoleta, que produz uma chama. Esta chama é projetada à frente, atravessando um pequeno furo chamado “evento” e iniciando a combustão do propelente, que fica alojado dentro do corpo do estojo.
O propelente, apesar de passar uma impressão de explosão, pelo enorme ruído produzido, sofre, na verdade, um processo de queima seqüencial controlada (isso se dá em fração de segundos). A queima controlada produz uma grande expansão de gases em altíssima temperatura, a qual gera grandes pressões dentro do estojo. O projétil, que fica engastado na boca do estojo, sob essa enorme pressão crescente, é forçado para frente, movendo-se (em velocidade muito alta e sob aceleração gerada pela expansão de gases) na direção da saída do cano da arma. Praticamente não há perda de pressão, pois a espessura do projétil (o calibre, propriamente dito) é o mesmo do cano, sem folga.
Durante o percurso dentro do cano da arma, a aceleração sofrida pelo projétil é sempre crescente, haja vista que o propelente está em processo contínuo de queima, produzindo, portanto, cada vez mais gases em expansão. Por esse motivo, até um determinado valor, quanto maior o comprimento do cano da arma, maior a aceleração sofrida pelo projétil e, conseqüentemente, maior a energia cinética que este absorve.
Apenas a título de curiosidade, a fim de garantir a tal queima seqüencial do propelente (a pólvora, no nosso caso), os fabricantes criam pólvoras com as mais diversas características químicas e físicas. Não se usa, em cartuchos de arma de fogo, a pólvora em pó, a qual desfavorece a queima gradual. É comum
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encontrar-se, para esse fim, pólvora em roletes cilíndricos, em “pellets” semelhantes a lentilhas, em discos etc. A queima sempre ocorre de fora para dentro destas pequenas estruturas. E, tipicamente, o estojo não é preenchido com pólvora até a base do projétil, o que prejudicaria a queima, até pela limitação da quantidade de oxigênio naquele espaço.
Cabe destacar que aqui estamos tratando de arma de alma raiada (cano com raias) e não de alma lisa, sem prejuízo de que as características da balística, mutadis mutandis, são idênticas.
Uma vez que o projétil rompe a inércia e inicia seu movimento para frente, começa ele, ao mesmo tempo, a girar no sentido das raias. Esse giro causado pelas raias do cano é que dará estabilidade e precisão ao projétil, no itinerário conhecido como Balística Externa.
3.1.2 - Balística Externa é o estudo do movimento do projétil desde a saída total do cano da arma, até encontrar o alvo.
Devido à força da gravidade, o projétil tende a descrever, em seu itinerário, uma parábola descendente, a partir da saída do cano. Os atiradores costumam classificar os calibres, quanto ao itinerário do projétil, em trajetória tensa e trajetória curva. Os de trajetória tensa são aqueles com muita energia inicial. Seus projéteis tendem a manter uma reta por uma distância relativamente longa. Isso aumenta a precisão do tiro, apenas a princípio, pois, por outro lado, maior energia implica em maior recuo, o que tende a reduzir a precisão.
Muitos fatores interferem na balística externa, sendo que os mais importantes são:
a) massa e densidade do projétil; b) densidade do ar atmosférico ao tempo e no lugar do tiro; c) valor da velocidade inicial do projétil; d) diâmetro da seção transversal do projétil, oposta à resistência do ar; e) forma do projétil; f) estabilidade do projétil em relação ao eixo da trajetória; g) giro do projétil, sendo que quanto mais rápido o giro, mais precisa e reta tende a ser a sua trajetória, com menor desvio e também com menor arrasto causado pela resistência do ar; o giro faz o projétil funcionar como um giroscópio, entre cujas propriedades está a de possuir alta resistência ao desvio lateral; h) desvio lateral: todo projétil tem tendência a desviar lateralmente, dada a resistência do ar; quanto menor o desvio, menor o arrasto e conseqüentemente menor será a perda de energia.
Em função de todos esses fatores, os desenhistas, ou melhor, criadores de calibres de munição, estão sempre em busca da munição ideal, criando novos formatos de projéteis, com maior ou menor diâmetro e maior ou menor quantidade de propelente no estojo. Há sempre um trade-off, onde, quando se ganha em aerodinâmica se perde em acúmulo de energia, quando se ganha em peso se perde em velocidade e assim sucessivamente. O criador de calibres trabalha com verdadeiras matrizes de fatores intervenientes na balística.
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A busca do calibre ideal para uso policial leva, normalmente, na direção do aumento da energia, que como veremos é um dos fatores primordiais no suposto “poder de parada” (do qual trataremos no Capítulo 4). Ocorre que aumento de energia, sem aumento do diâmetro do cano, significa, necessariamente, aumento da pressão interna dos gases.
O aumento da pressão interna está limitado pela resistência do aço que compõe a culatra, que é a parte posterior do cano, onde fica alojado o cartucho da munição. No momento da detonação, pela lei da ação e reação, a mesma força que empurra o projétil para frente também empurra o estojo para trás, contra a parede da culatra.
Um excesso de pressão pode chegar a deformar o cano ou, no exagero, romper a culatra, fazendo vazar gases para trás, na direção do atirador. Esse incidente teórico deu origem à famosa expressão popular “o tiro saiu pela culatra”.
Dessa forma, para aumentar a energia cinética, sem precisar aumentar muito a quantidade de propelente (com indesejável aumento de pressão interna), o que se faz é aumentar a massa do projétil. Mas, como vislumbrado acima, o aumento da massa do projétil exige maior tamanho de arma, a fim de compensar o aumento no recuo, o qual sempre prejudica o tiro.
Já quanto à melhor aerodinâmica, o projétil ideal deveria ser uma longa e pesada “agulha”, que levaria a reduzir o arrasto. Na verdade, os projéteis de munições dos fuzis atuais têm, geralmente, esse perfil, ou seja, são cones longos com ponta muito fina.
De toda a experiência da humanidade com armas de fogo, percebe-se que o material ideal para um projétil é o Chumbo (Pb), que além de pesado, é barato. O chumbo tem uma limitação, que é seu baixo ponto de fusão. Outra limitação importante para o uso do chumbo é a de caráter ecológico, pois o chumbo é altamente danoso para as pessoas e o meio-ambiente. Hoje os EUA estudam a proibição de cartuchos de caça contendo chumbo. Propõem que os projéteis de chumbo sejam substituídos por projéteis de aço ou tungstênio, o que elevará muito o preço das munições e diminuirá muito a vida útil dos canos das espingardas.
Seja como for, devido à “moleza” do chumbo, para usá-lo, tendo em vista as altas temperaturas geradas no tiro, é necessário fazer uma liga com outro metal, de mais alto ponto de fusão. É comum o uso do Estanho (Sn), do Antimônio (Sb) e do Arsênio (As). Os projéteis encamisados, que também têm o núcleo em liga de chumbo, levam Cobre (Cu) na camisa (a rigor a camisa é feita de liga metálica, sendo as mais usadas o latão, que é cobre com zinco, o cobre com níquel, o cobre com zinco e níquel, o cobre com zinco e estanho e o aço, que é uma liga de ferro e carbono).
3.1.3 - Balística Terminal é o estudo do movimento do projétil a partir do ponto em que toca o alvo até a sua completa parada.
Ao tocar qualquer superfície, diferente do ar, o projétil tende a alterar completamente sua “atitude”, sofrendo interferências do meio e atuando sobre esse meio, até encerrar seu movimento, com a completa descarga da sua energia cinética.
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É preciso lembrar que o projétil, que é um objeto extremamente pequeno em relação ao corpo de uma pessoa adulta, chega ao alvo com uma velocidade muito alta, girando também em alta velocidade, como se fosse uma broca elétrica e portanto carregando grande quantidade de energia cinética. Ao encontrar qualquer resistência (mesmo a roupa da pessoa atingida) o projétil começa a perder estabilidade, inicia uma vibração crescente, desvia seu curso (esse desvio pode ocorrer diversas vezes, até a parada total) e começa a se deformar, em um processo chamado de expansão.
Quanto mais leve o projétil, maior a tendência a vibrar e a desviar o curso. Isso também implica em maior descarga de energia cinética no alvo.
Uma característica típica da balística terminal é o dano causado pelo projétil nos tecidos humanos, inclusive nos ossos, da pessoa atingida. À medida que o projétil penetra e se move, vai perfurando, rasgando, deformando tecidos e até quebrando ossos. Os danos causados pelos projéteis foram classificados em três grupos: 1) laceração e esmagamento; 2) cavitação (formação de cavidades); 3) ondas de choque.
O projétil destruirá, portanto, ou causará danos, temporários ou permanentes, em todos os tecidos por onde passar, deixando em seu caminho um orifício. Ao mesmo tempo, o projétil causa um esticamento e expansão dos tecidos no entorno de seu itinerário. Esses dois efeitos, ou seja, o furo e o esticamento dos tecidos são conhecidos como cavitação permanente e cavitação temporária, respectivamente.
O grau de cavitação, seja permanente, seja temporária, dependerá de vários fatores, como o tamanho, o formato e a velocidade do projétil. A cavitação será maior em função do maior diâmetro, da menor aerodinâmica de seu perfil e da maior velocidade do projétil. Há uma certeza científica de que na verdade o projétil “destrói” o tecido e não simplesmente o “corta”.
3.2 – Velocidade do Projétil:
Em termos de velocidade, os projéteis são classificados em três grupos: de baixa, média e alta velocidade. É considerado de baixa velocidade um projétil que desenvolve menos de 304,8 m/s (1.000 pés/s), de média velocidade, entre 305 a 609,6 m/s (1.000 e 2.000 pés/s) e de alta o que se move acima de 609,6 m/s (2.000 pés/s). As medidas são indicadas em pés por segundo porque para armas e munições é tradicional o uso do sistema inglês de medidas.
A distância do alvo é muito importante, já que a perda de EC (Energia Cinética) é muito grande no trajeto (balística externa), especialmente para calibre de baixa velocidade.
Um fator interessante é que, de modo geral, basta que um projétil viaje a 50 m/s (163 pés/s) para penetrar a pele humana, enquanto que são suficientes meros 65 m/s (213 pés/s) para quebrar ossos, o que, para munição, são consideradas velocidades extremamente baixas. Isso faz concluir que não será propriamente a velocidade o fator mais decisivo para a produção de danos nos tecidos do alvo. Outros fatores deverão ser levados em conta, na própria concepção do desenho do projétil, visando à dissipação da energia cinética e a maior destruição de tecidos em seu caminho (balística final).
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Como exemplo, temos o projétil “canto-vivo” (wadcutter, que é um projétil que praticamente não tem ponta, ou seja, tem a frente achatada), que pode ser considerado o projétil menos aerodinâmico de todos, conseqüentemente com grande capacidade de reagir ao contato com os tecidos. É mais adequado para armas (ou cargas de propelente) de menor velocidade, sendo comumente usado para prática de tiro ao alvo.
O projétil “semicanto-vivo” (semi-wadcutter, que é uma espécie de cone truncado, que termina com uma aba em canto vivo) é um intermediário entre o nariz ogival e o canto-vivo, sendo aplicável para munições de média velocidade.
O projétil de “ponta oca” (hollowpoint, que é uma ogiva com um furo na ponta, como o nome indica) tem a propriedade de “virar do avesso”, como o milho de pipoca, achatando rapidamente a frente, característica que é chamada de “expansão” (Fig. 26). Por isso mesmo os projéteis de “ponta oca” são também conhecidos com “expansivos”. Para a expansão ocorrer com certeza, o projétil deve atingir o alvo em velocidade acima de 365 m/s (1.200 pés/s). Por esse motivo esse desenho é recomendado apenas para munições com tal nível de velocidade, ou acima.
No trabalho policial a grande maioria das trocas de tiro ocorrem a menos de 7 metros, porém, ainda assim, a maior parte dos projéteis não atingem o alvo visado (um estudo feito nos EUA demonstra que apenas 11% dos tiros dos criminosos e 25% dos tiros dados por policiais atingem os alvos visados). Esse
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tipo de estudo é muito útil não apenas para o escopo do presente trabalho, mas também para afastar o mito do “bom atirador”, ou do “exímio policial”, que acerta onde quer. Trata-se nada mais que de um mito.
De acordo com a NYPD SOP-9 (Diretiva da Polícia de Nova Iorque, identificada como Procedimento Padrão Operacional nº 9), no ano de 2000, somente 9% dos tiros disparados por policiais envolvidos em tiroteios atingiram os agressores. Mesmo quando se incluem nas estatísticas os tiros derivados de agressões sem arma de fogo, o nível de acerto não passou de 15,8%. Naquele ano houve, em Nova Iorque, um total de 129 incidentes envolvendo disparos de tiros (incluindo reação a agressões sem tiros, como ataques de cães violentos, criminosos desarmados ou em fuga, briga de rua etc.).
Esses temas serão mais aprofundados no ponto que trata do poder de parada, mas vale a preliminar. Estudos comprovam que a energia transmitida por um projétil de arma curta, e mesmo de armas longas, ao corpo de uma pessoa de cerca de 80Kg é praticamente desprezível, em termos de impacto. O que se observa de fato é que as vítimas de tiro relatam que no momento do impacto nada sentiram. Os comentários acima visam a preparar o terreno para o tratamento do poder de parada e da escolha do calibre ideal.
3.3 - Tiro de Espingarda
Como apresentado no Capítulo 1, a espingarda é uma arma que possui o cano de alma lisa, sendo muito utilizada na caça. A espingarda calibre 12, de repetição é bastante útil no trabalho policial.
A espingarda pode possuir um estrangulamento na boca do cano, conhecido como choke. Maior estrangulamento do cano (choke) induz a menor dispersão dos bagos de chumbo. Para uma espingarda no calibre 12, com cartucho de bagos de chumbo (3T, por exemplo), o chamado Full Choke (estrangulamento total) determina, aproximadamente, uma dispersão de 70 centímetros a 20 metros. Já o cano sem estrangulamento ocasiona uma dispersão de cerca de 1,10m à mesma distância
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tipo de estudo é muito útil não apenas para o escopo do presente trabalho, mas também para afastar o mito do “bom atirador”, ou do “exímio policial”, que acerta onde quer. Trata-se nada mais que de um mito.
De acordo com a NYPD SOP-9 (Diretiva da Polícia de Nova Iorque, identificada como Procedimento Padrão Operacional nº 9), no ano de 2000, somente 9% dos tiros disparados por policiais envolvidos em tiroteios atingiram os agressores. Mesmo quando se incluem nas estatísticas os tiros derivados de agressões sem arma de fogo, o nível de acerto não passou de 15,8%. Naquele ano houve, em Nova Iorque, um total de 129 incidentes envolvendo disparos de tiros (incluindo reação a agressões sem tiros, como ataques de cães violentos, criminosos desarmados ou em fuga, briga de rua etc.).
Esses temas serão mais aprofundados no ponto que trata do poder de parada, mas vale a preliminar. Estudos comprovam que a energia transmitida por um projétil de arma curta, e mesmo de armas longas, ao corpo de uma pessoa de cerca de 80Kg é praticamente desprezível, em termos de impacto. O que se observa de fato é que as vítimas de tiro relatam que no momento do impacto nada sentiram. Os comentários acima visam a preparar o terreno para o tratamento do poder de parada e da escolha do calibre ideal.
3.3 - Tiro de Espingarda
Como apresentado no Capítulo 1, a espingarda é uma arma que possui o cano de alma lisa, sendo muito utilizada na caça. A espingarda calibre 12, de repetição é bastante útil no trabalho policial.
A espingarda pode possuir um estrangulamento na boca do cano, conhecido como choke. Maior estrangulamento do cano (choke) induz a menor dispersão dos bagos de chumbo. Para uma espingarda no calibre 12, com cartucho de bagos de chumbo (3T, por exemplo), o chamado Full Choke (estrangulamento total) determina, aproximadamente, uma dispersão de 70 centímetros a 20 metros. Já o cano sem estrangulamento ocasiona uma dispersão de cerca de 1,10m à mesma distância