química forense
bales i armes de foc: BALÍSTICA
La balística és una branca de la criminalística que estudia les armes de foc, el fenomen del tret, la trajectòria seguida pels projectils durant el vol a través de l’espai i els efectes que aquests projectils produeixen a l’impactar contra una barrera o contra un objectiu.
L’origen del terme balística prové del llatí ballista (una espècie de catapulta) i del grec ballein que significa llançar. La unió d’aquests dos termes significa art de llançar projectils.
BALÍSTICA INTERIOR
La balística interior és la part de la balística que estudia tots els fenòmens que es duen a terme dins de l’arma, des de que l’arma és carregada fins que el projectil abandona aquesta al sortir per la boca del canó. La balística interior estudia principalment, les característiques de les armes i estudia entre altres aspectes, els que impulsen el projectil, el cremat del propelent, la pressió dels gasos i el gir i el fregament dins de l’ànima de l’arma.
El recorregut del projectil per l’interior de l’arma acostuma a durar molt poc, quantitat que acostuma a ser aproximadament una centèsima de segon (0.01 s). El recorregut de la bala per l’ànima del canó de l’arma, és a dir, els fenòmens que són estudiats per la balística interior, es pot dividir en tres fases que s’explicaran tot seguit:
Accionament del disparador i percussió
En aquest moment, el tirador apreta la cua del disparador per tal que s’alliberi el percutor o el martell depenent de l’arma.
El percutor es desplaça ràpidament cap a davant i enfonsa la seva punta en la càpsula fulminant (en la munició de foc central) o al perímetre del casquet de la bala. Amb això el que s’aconsegueix és activa l’iniciador.
D’aquesta manera, la mescla fulminant és comprimida i conseqüentment es produeix la seva explosió. El temps que dura aquest procés, des de que s’allibera el percutor fins que aquest colpeja l’iniciador depèn del llarg del recorregut del percutor, del seu pes i del pes d’altres parts mòbils i de la força de compressió del resort.
En fusells de combat aquest procediment acostuma a durar aproximadament 0.005 segons i en carabines esportives de baix calibre acostuma a durar 0.002 segons.
Ignició
És la fase en la que la mescla fulminant és comprimida i explota provocant la ignició de la pólvora que propulsa al projectil. Si la ignició és normal, aquest moment dura un temps de l’ordre de 0.002 segons. Cal destacar que aquesta és la fase més important de la balística interior.
Tant l’eficiència com el temps de la ignició depenen del volum i la calor generada per la flama produïda per la explosió de la mescla fulminant.
Hi ha un cas que quan el percutor colpeja suaument la mescla fulminant, es produeix una detonació en lloc d’una explosió, fet que fa que els petits fragments de pólvora que pesen centèsimes de gram passin, en tan sols 0.00001 segons d’un estat sòlid, a temperatura ambient, a una massa de gasos de color blanc que exerceixen unes pressions internes de l’ordre dels 700 kg/cm2.
Recorregut el projectil per l’ànima
És el recorregut que el projectil realitza a través de la totalitat de la llargària del canó després de la realització de les dues fases anteriors.
BALÍSTICA EXTERIOR
La segona part que es pot identificar dins de l’estudi balístic és la balística exterior que és l’encarregada d’estudiar la bala a partir del moment que surt de l’arma. Les bales, al sortir de la boca de l’arma que les ha disparat surten aproximadament a unes velocitats angulars que acostumen a superar les cent mil revolucions per minut (rpm).
Un exemple seria el projectil de 7 mm del fusell Mauser model 1893, el qual surt del canó de l’arma a una velocitat de rotació de 180.000 revolucions per minut.
Si el projectil, en el moment de sortir de l’arma, estigués únicament sotmès a l’acció de la pólvora, el seu recorregut seria constant és a dir, que recorreria distàncies iguals en temps iguals.
Però en la realitat, la bala o projectil, en abandonar el canó de l’arma des de la que ha estat disparada es troba sotmesa a dues forces: la resistència de l’aire i la força d’atracció gravitacional.
La resistència que ofereix l’aire li fa perdre de manera exponencial part de la seva velocitat, reduint el seu abast, per tant, en temps iguals cada cop recorrerà distàncies més curtes. Per la seva banda, la força de la gravetat impulsa el projectil perquè caigui al terra. Aquesta força fa que el descens de la bala cap al terra per cada unitat de temps sigui més ràpid, seguint la llei de la caiguda lliure dels cossos
La combinació d’aquestes tres forces (força de projecció de la pólvora, resistència de l’aire i gravetat) fan que la trajectòria que segueix el projectil per l’aire no sigui ni recta ni circular, sinó que descriu una corba parabòlica.
Un altre factor que ajuda a l’abast del projectil, fins a uns certs límits és la inclinació que presenta l’arma en el moment del tret, l’angle òptim és el de 45º ja que com més gran sigui l’angle, més gran serà l’altura a la que arribi i per tant, més distancia que recorrerà abans d’arribar al terra.
Per tal d’estudiar la balística exterior, cal tenir clar uns quans conceptes:
El primer de tots és el de densitat seccional, que es pot definir com el quocient entre el pes del projectil expressat en grams i el diàmetre elevat al quadrat d’aquest expressat en centímetres quadrats. Aquesta magnitud es pot utilitzar per comparar el nivell de penetració entre dos projectils determinats
En segon lloc trobem el que es coneix com a coeficient balístic. El coeficient balístic d’un projectil és un valor numèric que descriu la capacitat que té aquest projectil de travessar l’aire. Com més alt sigui el coeficient balístic del projectil, menor serà la desacceleració patida per aquest projectil.
BALÍSTICA D'EFECTES
La tercera part de la balística forense és la balística d’efectes, també anomenada balística terminal la qual s’encarrega d’estudiar els fenòmens que transcorren des de que el projectil impacte contra el seu objectiu fins que finalment, és para. A aquesta part, també li correspon l’estudi de la penetració i la deformació del projectil.
Des d’un punt de vista militar, aquesta balística no té gaire importància ja que, per conveni internacional s’ha establert un sol model de projectil. Existeix una fórmula que ens afirma que el poder de detenció o de parada d’un projectil, el qual ve definit com la capacitat que té un projectil, amb una determinada massa i velocitat d’abatre a un objectiu, ve donat pel producte resultant de l’energia remanent per la superfície total del projectil.
EL CALIBRE
Comencem amb una senzilla definició. Segons la Enciclopédia Ilustrada de la Lengua Castellana, l’entrada que presenta el concepte calibre és la següent: “diàmetre interior de les armes de foc”.
Els calibres de les armes de foc es poden especificar en valors mètrics. Per exemple, una pistola de 9 mm, vol dir que el diàmetre del canó és de 9 mil·límetres. Passa el mateix amb un calibre de vuitanta-vuit mil·límetres (88 mm) o una arma de cent cinc mil·límetres (105 mm).
Si la mida és en polzades llavors el calibre (abreviat cal) és assenyalat com un valor decimal de polzada. D'aquesta manera, un rifle amb un diàmetre de 0,22 polzades és un .22 cal ("calibre 22").
Les armes portàtils tenen uns calibres que van, aproximadament, des del calibre .17 fins al .50 cal., el qual, es troba normalment en fusells de llarga distància. Per altra banda, les armes utilitzades per a fins de caça esportiva i recreativa poden arribar fins a calibres de .80 ja que es necessita una major potència. Cal dir que aquesta regulació del calibre de les armes és bastant actual ja que a mitjans del segle XIX els fusells eren de calibre .58 o major.
Per a expressar el calibre de les armes de caça menor s'empra la denominada nomenclatura anglesa, i el més estès és el denominat calibre 12. En aquest cas el diàmetre interior del canó coincideix amb el diàmetre d'una de les 12 esferes iguals que poden sortir d'una lliura de plom. És a dir, el diàmetre d'una esfera de plom d'1/12 de lliura anglesa de pes.
Per tant, el calibre 20 correspon a un diàmetre de canó més petit que el 12; encara que no es tracta d'una relació lineal sinó cúbica, en dependre el volum d'una esfera del cub del seu diàmetre.
Els estudis sobre aquest tema no són extremadament abundants, fet que pot provocar l’aparició d’errors com per exemple, quan es fa referència al calibre .22, es diu que és de 22 mm quan la seva equivalència mil·limètrica correcta és 5.56 mm.
EL CARTUTX I LES MUNICIONS
El següent tema que s’ha de tractar quan s’està parlant sobre balística és el de les municions i cartutxos de les armes de foc, que és el que s’explica tot seguit.
Conforme amb la seva definició en el diccionari, la paraula munició deriva del terme llatí munitio y significa eina de càrrega de les armes de guerra.
Tot i així, d’acord amb les definicions que aporta la llei nacional argentina d’armes i explosius 20.429 en el seu decr.-reg. 395/75, cap. I, “Disposicions Generals”, sec. II, art. 3º, podem establir conforme amb el que especifica l’inc. 22, que el terme munició és la designació genèrica d’un conjunt de cartutxos.
Per altra banda, en funció de la seva definició, l’expressió cartutx deriva de l’italià cartoccio que, al mateix moment, deriva del llatí charta (paper) i textualment significa: “Càrrega de pólvora i municions, o només de pólvora, que correspon a cada un dels trets d’una arma de foc, envoltada amb paper o tancada en un tub metàl·lic”
En el cas de les escopetes, els cartutxos consisteixen en una munició carregada amb uns perdigons dissenyats per ser disparat únicament amb l’escopeta . La coberta exterior del projectil sol estar feta de plàstic, això si, amb una part posterior metàl·lica, ja que si no estigués, el percutor, al colpejar el projectil, el trencaria i faria que la detonació de la mescla fulminant trenqués l’arma. Aquesta part metàl·lica conté la càpsula fulminant que quan és impactada pel percussor fa encendre la pólvora i els gasos creats provoquen que el cartutx s'obri i surtin disparats els perdigons.
Per altra banda, existeixen gran quantitat de cartutxos que, sent iguals, presenten diferents noms depenent de la zona on s’estigui, per exemple, el cartutx 9 mm Luger utilitzat pels nord - americans és el mateix que el cartutx 9 mm Parabellum europeu o el 9 · 19 mm de la OTAN.
El primer cartutx integrat va ser desenvolupat a París l'any 1808 per l'armer de nacionalitat suïssa Jean Samuel Pauly juntament a l'armer francès François Prélat. Pauly va crear el primer disseny de cartutx que contenia tots els elements necessaris per a ser disparat amb una arma: una base de coure reforçat amb un compost fulminant de mercuri, la pólvora, la bala i un embolcall de paper per a recobrir tot el conjunt.
Aquesta nova munició es va utilitzar amb èxit als fusell Chassepot, una arma utilitzada per les tropes franceses durant la guerra franco - prussiana.
La pròxima evolució al disseny de Pauly la va realitzar el francès Benjamin Houllier dissenyant i patentant l'any 1846 a París el primer cartutx completament metàl·lic (és a dir amb beina que el cobria).
