Resolución de un misterio: ¿por qué el proyectil M193 (núcleo de plomo) tiene más penetración que el M855 (núcleo de acero), ambos calibre 5.56×45 mm, al impactar contra placas de blindaje de acero? Por Jake Ganor, de Diamond Age.

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Esto es muy interesante, por lo contrario a lo que cabría pensar ─al menos por mi parte─. El blindaje de acero es especialmente vulnerable frente al proyectil M193 (núcleo de plomo) ─que no frente al M855 (núcleo de acero)─. También resulta vulnerable frente a otros proyectiles pequeños y rápidos con núcleo de plomo. Tienes alguna demostración de tal hecho en este vídeo o este otro.

Esta es la razón por la que la mayoría de placas de blindaje de acero disponibles comercialmente están certificadas para detener proyectiles M193 a 915 m/s (3000 fps) ─como esta placa, por ejemplo─. Esa velocidad es considerablemente menor que la velocidad en boca de fuego de un cañón de 16 pulgadas. El proyectil puede abandonar un cañón de 22 pulgadas a casi 1065 m/s (3500 fps) y uno de 20 pulgadas a 1005 m/s (3300 fps).

Esta cuestión que puede pasar desapercibida plantea una seria vulnerabilidad en países como EE.UU., donde el proyectil M193 (y otros proyectiles blindados similares de 55 grains en calibre .223/5,56) resulta muy habitual y la mayor parte de fusiles montan cañones de más de 16 pulgadas por imperativo legal.

Cuando ─por fin─ entre en vigor el nuevo estándar en cuanto a blindajes del National Institute of Justice (NIJ), el NIJ Standard 0101.07, cuyo borrador tiene fecha de enero de 2018, la mayoría de placas de blindaje de acero no llegarán siquiera al nivel de protección RF1. Habrá entonces todo un giro en el mercado hacia placas de acero más gruesas y pesadas, o bien hacia otros materiales, como bien puede ser alguna aleación de titanio. Pero de eso ya hablaremos.

Muchas gracias a Jake Ganor, por facilitarnos toda esta información y permitirnos traducirla al español para publicarla en nuestro querido blog. Ya hace algún tiempo que  te trajimos otro de sus artículos sobre blindaje corporal de titanio. Próximamente volveremos con algún artículo más sobre este interesante asunto de los blindajes. Aquí tienes el que toca hoy.


 

(Este artículo es una traducción de su original en inglés Solving a mystery: Why is M193 better at penetrating steel armor plate than M855?, escrito por Jake Ganor ─director de Diamond Age─ y publicado en el blog de la empresa con fecha 24 de agosto de 2020)

 

Resolución de un misterio: ¿por qué el proyectil M193 (núcleo de plomo) tiene más penetración que el M855 (núcleo de acero), ambos calibre 5.56×45 mm, al impactar contra placas de blindaje de acero?

 

Pregúntale a un experto por qué un proyectil M193 (núcleo de plomo) ─calibre 5,56×45 mm─ a toda velocidad perfora eficazmente una placa de blindaje de acero y te dirá que «la velocidad mata» o algo parecido. En otras palabras, se suele asumir que el M193 tiene mayor penetración simplemente porque es más rápido.

Eso no es cierto.

De hecho, no puede ser cierto. Por ejemplo, se sabe que una placa de blindaje de acero de 6,5 mm de grosor de las más habituales tiene una V50 frente a proyectiles M855 (núcleo de acero) de 1005 m/s (3300 fps), pero frente a proyectiles M193 la V50 es de unos 915 m/s (3000 fps). Lo que esto quiere decir es que un proyectil M193 a 945 m/s (3100 fps) penetra esa placa de blindaje de acero con más eficacia que un proyectil M855 a 1005 m/s (3300 fps). Aunque el proyectil «semiperforante» M855 con «penetrador» (núcleo de acero) vuela 60 m/s (200 fps) más rápido que el viejo proyectil M193 con núcleo de plomo, es este último el que tiene más posibilidades de penetrar esa placa de blindaje de acero.

La tabla siguiente pertenece a Deutsche Edelstahlwerke (DEW), proveedor de placas de blindaje de acero a empresas dedicadas a la construcción de coches blindados de alta gama. DEW asegura que un grosor de 5,9 mm de su muy buen acero es suficiente para detener eficazmente un proyectil M855 a 950 m/s (3116 fps). Sin embargo, destacan que es necesario un grosor de 8,5 mm para detener eficazmente un proyectil M193 a 980 m/s (3215 fps). Eso es aproximadamente un 45% más de grosor para detener un proyectil más ligero, con menor energía, que vuela tan solo 30 m/s (100 fps) más rápido. A primera vista, no tiene sentido.

Munición V2,5 ± 10 [m/s] Energía [J]
Distancia
de tiro [m]
Grosor de placa
necesario [mm]
.357 Magnum, 10,2 g
FJ/CB/SC 1)
430 943 5 2,2
.44 Magnum, 15,6 g
FJ/FN/SC 2)
440 1510 5 2,4
7,62×39 mm, 8,0 g
FJ/PB/núcleo de acero dulce
700 1960 10 3,8
7,62×51 mm, 9,5 g
FJ/PB/SC 4)
830 3272 10 5,0
5,56×45 mm, 4,0 g
FJ/PB/SCP (SS109) 3) + 4)
950 1805 10 5,9
5,56×45 mm, 3,6 g
FJ/PB/SC (SS92)
980 1729 10 8,5

Lo que está claro es que no es por velocidad, ni mucho menos por energía cinética total. Vamos, que no puede ser ninguna ni ambas cosas ─tiene que haber una diferencia cualitativa en cómo interactúan los proyectiles M193 y M855 con blancos de acero─. Y lo cierto es que la hay.

Echa un vistazo a la siguiente imagen. En la parte izquierda (a) se puede ver lo que sucede cuando un proyectil M855 a velocidad de boca de fuego impacta contra una placa de acero.

El «penetrador» (núcleo) de acero del proyectil M855 se achata al entrar en contacto con la placa de blindaje de acero. Se frena y se detiene en un momento. Al mismo tiempo, el tapón de plomo que va detrás del penetrador no se ha frenado. Pasa alrededor del penetrador e interactúa con una buena parte de la superficie de la placa de blindaje de acero ─tanta como tres veces el diámetro del proyectil─. Dado que la energía cinética del proyectil se disipa, no llega a superar la resistencia al corte-cizallamiento de la placa de acero y el proyectil se detiene.

En la parte derecha (b) se puede ver lo que sucede cuando un proyectil M193 a velocidad de boca de fuego impacta contra una placa de acero. Todo el proyectil se moldea como un fluido de alta densidad. En algunos aspectos se comporta como un chorro de agua a presión. Toda la energía cinética del proyectil se concentra sobre una superficie relativamente pequeña. Esto suele acabar en corte-cizallamiento por penetración, que es la razón por la que el agujero en la placa de acero es siempre ligeramente más grande que el propio proyectil.

Parte del plomo y de la cubierta saldrán proyectados hacia fuera ─inicialmente con un ángulo de aproximadamente 45º y después siguiendo el borde del cráter que se forma tras el impacto─. Estos fragmentos proyectados no interactúan demasiado con la placa de blindaje de acero, tienen una masa insignificante y no suelen reducir mucho la energía cinética que se descarga sobre el punto de impacto. No obstante, si la placa de acero es lo suficientemente fuerte o gruesa para detener un proyectil M193, habrá un cráter muy pequeño y mucho plomo proyectado.

Todo esto se descubrió principalmente mediante el modelado en LS-DYNA y programas similares de simulación balística, pero también se ha podido comprobar experimentalmente.

Así que ahí lo tienes. El proyectil M855 no rinde frente a placas de acero porque el «penetrador» de acero del proyectil se frena al impactar, obligando al tapón de plomo que lleva detrás a pasar a su alrededor ─aumentando la superficie de contacto con la placa de acero y dispersando la energía cinética que lleva el proyectil─. Sin embargo, el proyectil M193, que tiene una composición monolítica con núcleo íntegramente de plomo, no sufre ese problema y rinde sustancialmente mejor. Tiene sentido que un proyectil íntegramente de acero o de cobre también rinda mejor que el M855. Bueno, huelga decir que hay cuestiones a tener en cuenta respecto al diseño del proyectil y del blindaje.

Desde luego, hablamos de velocidades en boca de fuego. A 300 o 500 metros, el proyectil M855 conserva mayor capacidad de penetración de blindajes. Como ya se sabe, se diseñó para penetrar cascos de acero de poco grosor desde distancias largas ─que es algo que supone un problema para el M193─.

Y todo esto no viene a decir que no existan placas de acero que paren el M193. RMA, por ejemplo, cuenta con una placa de blindaje de acero que está certificada para proyectiles M193 a 990 m/s (3250 fps).

Ya veremos qué otras opciones existen en el mercado en cuando a placas de blindaje con un coste y peso contenidos, pero un buen rendimiento frente a proyectiles M193, M855, y otros de los más habituales.


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