Airenlaces Airguns: Trayectoria, grupos

05 septiembre 2012

Trayectoria, grupos


Trayectoria balistica

Trayectoria.

Nivel de contenido: Informativo. Última revisión Feb/2014.

El recorrido que realiza un proyectil en el aire desde la salida del cañón hasta el punto de impacto se denomina trayectoria; su estudio detallado se denomina Balística Externa o Balística Exterior

Este desplazamiento se ve afectado por varios factores, principalmente por la gravedad y la resistencia del aire. La Gravedad o "fuerza g", se define de forma simple como la fuerza que atrae los cuerpos hacia el centro de la tierra; este factor hace caer el balín o diabolo hacia el suelo. El aire por su composición, más el contenido de otros elementos presentan resistencia al desplazamiento del balín, generando el factor conocido como Resistencia del Aire, la ciencia que estudia este factor se denomina Aerodinámica.

La incidencia directa de estos dos elementos crean un desplazamiento en forma de parábola del proyectil. Un proyectil disparado en gravedad 0 se desplazará de forma horizontal, desacelerando progresivamente por la resistencia del aire; por otro lado un cuerpo que se deja caer sin velocidad inicial, se desplazará verticalmente acelerando progresivamente por la atracción de la gravedad.

Considerando un ambiente afectado solo por la gravedad y la resistencia del aire, se asume que un cuerpo tarda el mismo tiempo en caer con velocidad inicial de cero o con una velocidad inicial n, describiendo una parábola.

linea de trayectoria, linea de mira

En el caso del tiro, si la línea de la mira y el cañón se establecen de forma paralela y horizontal, la trayectoria de la munición irá cayendo progresivamente sin establecer un punto de coincidencia.

balistica, trayectoria de balin
Ver animación interactiva de la trayectoria

Para efectos de miras abiertas u open sights se dispone de una pieza en la parte frontal del cañón denominada Guía, y un elemento posterior ajustable en altura, con alguna escala referencial, denominada Alza, al subir este elemento se altera el ángulo del cañón del arma con respecto a la línea de mira.

ajustar mira
Ver animación interactiva de miras abiertas,

Las miras ópticas, visores o scopes incluyen elementos internos que ajustan la relación del ángulo mira-cañón: externamente el tubo de la mira se observa fijo, pero internamente presenta mecanismos que modifican su ángulo (ver el tema de Airenlaces Miras Optica: conceptos y partes.)

Trayectoria de balines, trayectoria de diabolos

En temas sobre trayectoria se mencionan eventualmente más de 20 conceptos, algunos de aplicación general, otros son utilizados como referencias; entre países y autores los nombres pueden variar:

incidencia del viento en la trayectoria

Trayectoria: recorrido realizado por un proyectil desde la salida del cañón hasta el punto de impacto.
Línea de Proyección: prolongación referencial del eje del ánima del cañón antes del disparo, es decir sin verse afectado por el retroceso, armónicos, u otros factores.
Línea de Disparo, Línea de Tiro: es la prolongación referencial del eje del ánima del cañón proyectada al momento del disparo.
Línea de Mira, Line of Sight (LOS): línea recta referencial entre el ojo del tirador y el blanco, establecida por el sistema de puntería.
Línea de Situación, Status Line: línea recta referencial que une el centro de la boca del cañón con el blanco.
Centrado, Punto cero, Zero: punto real del cruce de la trayectoria con la línea de mira.
Distancia de Centrado, distancia al punto cero: distancia en línea recta desde la boca de salida hasta el punto de centrado.
Distancia de Disparo: distancia en línea recta desde la boca de salida hasta el punto de impacto.
Distancia de la Trayectoria: recorrido total del balín durante su vuelo
Vértice de la Trayectoria: punto de mayor elevación que alcanza el proyectil en la trayectoria.
Sección Ascendente, Rama Ascendente: parte de la trayectoria en la que el desplazamiento del balín es en sentido ascendente, comprendida entre el origen y el vértice.
Sección Descendente, Rama Descendente: parte de la trayectoria en la que el desplazamiento del balín es en sentido descendente, comprendida entre el vértice y el punto de impacto.
Punto de Caída: es el punto en que la trayectoria descendente se cruza con el Plano Horizontal.
Punto de Impacto, Punto de Incidencia, Point of Impact (POI): es el punto en que la trayectoria encuentra el blanco o el terreno.
Plano Horizontal, Horizonte del Arma: proyección de un plano horizontal que pasa por el origen de la trayectoria, es decir la boca del cañón.
Plano de Tiro: plano vertical que contiene a la línea de tiro.
Angulo de Vibración, (1): es el formado por la línea de proyección y la de tiro.
Angulo de Proyección (2): es el formado por la línea de proyección con el horizonte del arma.
Angulo de Tiro (3): es el formado por la línea de tiro y el horizonte del arma.
Angulo de Mira (4): es el formado por la línea de tiro y la línea de mira.
Angulo de Elevación (5): es el formado por la línea de tiro y el de situación.
Angulo de Situación (6): es el formado por la línea de situación con el horizonte del arma.
Angulo de Caída (7): es el formado por la tangente a la trayectoria en el punto de caída con el horizonte del arma.
Angulo de Arribada (8): es el formado por la tangente a la trayectoria en el punto de llegada con la línea de situación.
Angulo de Llegada o Angulo de Incidencia (9): es el formado por la tangente a la trayectoria en el punto de llegada con la superficie del terreno o el blanco.
Ordenada: vertical trazada desde un punto cualquiera de la trayectoria hasta el horizonte del arma.
Ordenada Máxima: la ordenada correspondiente al vértice de la trayectoria
Abscisa: Es la distancia que hay desde el origen de la trayectoria al pie de cada ordenada.


El proceso de Ajuste de la Mira, Ajuste a Zero o Calibrar la Mira consiste en hacer coincidir la línea de mira con el punto de impacto a una distancia conocida. esta configuración será la referencia para ajustes en alteraciones de distancia del blanco.

Por efecto de la trayectoria en forma de parábola se generan 2 coincidencias, cortes o zeros en la línea de mira, el más cercano al rifle se denomina 1er zero, y el más alejado, generalmente el utilizado como calibración, se denomina 2do zero. Si se calibra la mira a 40 metros, le acertará a un objeto a 20 metros un poco arriba del punto de impacto previsto. En cambio le acertará por debajo a un objeto colocado a 50 metros.

Nutacion, rotacion del eje de la bala

Elementos que afectan la trayectoria:

A pesar de configurar el sistema de puntería, en la práctica es bastante difícil hacer coincidir varios disparos en el mismo sitio bajo circunstancias teóricamente idénticas, esta serie de disparos suelen llamarse grupo o agrupación, los resultados sobre un punto de impacto preestablecido puede verse afectado por diversas razones:

Instalación de la mira: Monturas inadecuadas, sujetas de manera insuficiente al riel de soporte o desniveladas (ver tema de Miras Opticas: Monturas del blogl)
Mira: Mira golpeada, proceso de centrado inadecuado, desajustes de componentes internos.
Tornillería, ajustes mecánicos: Con cierta frecuencia especialmente en rifles de resorte y pistón o "resorteros" se mencionan desajustes en tornillos de culata, pasador o resortes del reten, sello de puerto de trasferencia, resorte roto.
Cañón: Mantenimiento inadecuado, el efecto de los armónicos, corona en malas condiciones. (para más información ver el tema Cañones. Barrels).
Moderador: Leves desajustes en los componentes de los moderadores de sonido o silenciadores son motivo bastante frecuentes de alteraciones de trayectoria y disparos erráticos; generalmente debido a problemas de ensamblaje o transporte se crean diferencias en las cámaras, ubicación de bafles internos y tapas de salida; para componentes internos y partes de un silenciador ver el tema Moderadores, supresores, silenciadores.
Movimiento: Según el tipo de rifle, el movimiento de retroceso en menor o mayor grado puede afectar el punto de salida. Ver el gráfico interactivo Movimiento del rifle.
Estado de la munición: diferencias de forma, peso y/o diámetro en piezas de la misma caja, rebabas o descentrados (Ver el tema de Airenlaces sobre Balines, Diabolos, Postones, Chumbos o copas )

canteo

Viento: Datos de prueba con balines JSB Exact calibre .177" o 4.5mm, de 8.44grains, a una velocidad de salida de 785 fps, con un viento constante lateral a una velocidad de 8 kph genera una desviación de 1" a una distancia de 30 yardas y de 4" a 60 yardas; a una velocidad de 20 kph genera una desviación de 4" a 30 yardas y de 16" a 60 yardas.

En competencias a campo abierto suele colocarse cintas para indicar la dirección y estimar la velocidad del viento, en competencias de modalidad benchrest suele contarse con indicadores tipo veleta cada cierta distancia; para mediciones de precisión puede utilizarse un anemómetro.

desviacion de la trayectoria de una bala

Para tener una apreciación estimada en campo se puede utilizar la Escala Beaufort de definición de fuerza de los vientos:

0 Sin Viento: Humo vertical. Velocidad: 1 km/h o 1 milla/h.
1 Calma: El humo indica la dirección del viento, las hojas y banderas no se mueven. Velocidades entre 2 a 5 km/h o 1.5 a 3 millas/h.
2 Brisa muy débil: Se percibe brisa suave en el rostro. Se mueven las hojas de los árboles y levemente las banderas. Velocidades del viento entre 6 a 11 km/h o alrededor de 4 a 7 m/h.
3 Brisa débil: Se agitan las hojas de los árboles. Las banderas ondean. Velocidades de 12 a 19 km/h o de 8 a 12 m/h.
4 Brisa fuerte: Se levanta polvo y hojas pequeñas. Se mueven las ramas pequeñas. Velocidad del viento de 20 a 28 km/h o 13 m/h a 17 m/h.
5 Viento débil: Se mueven los árboles pequeños. Presencia de ondas en los estanques. Velocidades entre 29 a 38 km/h o 18 a 24 m/h.
6 Viento fuerte: Se mueven las ramas grandes. Dificultad para mantener abierto el paraguas, De 39 a 49 km/h o de 25 a 30 m/h.
7 Viento muy fuerte: Se mueven los árboles. Dificultad para caminar contra el viento. Velocidades de 50 a 61 Km/h o de 31 a 38 m/h.

Error de canteo: Consiste en la ubicación de la línea de disparo y la línea de mira en planos verticales diferentes; el error puede originarse en una mira mal instalada o a movimientos o posiciones inadecuadas al momento del disparo: la mira y/o monturas altas incrementan la diferencia; se utilizan niveles de burbuja para verificar la verticalidad del conjunto;

Alza, guia, open sight, mira abierta
Fuente original gráfico: “Varmint Hunter Magazine”, July 1999
Ver la animación interactiva efecto del error de canteo.

Nutación, Consiste en una oscilación del eje de rotación de objetos simétricos que giran sobre dicho eje, este movimiento suele afectar el desplazamiento de los balines creando trayectorias erráticas.

Ver la animación interactiva efecto de la nutación.
Video comparativo de balines con efecto nutación compensado vs. amplio efecto de nutación: efecto de la nutación en trayectiria.

Densidad del Aire: varía con la altura, siendo menos denso a mayor altura sobre el nivel del mar (sndm); si ha practicado y calibrado la mira a 1500 metros de altura y va a competir digamos a 300 metros sndm, es recomendable realizar tiros de práctica y revisión al sistema de punteria. Por ejemplo en México: Ciudad de México: 2300, Monterrey: 537, Culiacan 100; Argentina: Buenos Aires 100m, Salta 1200; España: Barcelona 20m, Ávila 1100; Perú: Lima 150m, Arequipa 2300.


Grupos, Agrupaciones.

La dispersión de un número de disparos, generalmente entre 5 y 10, suele denominarse grupo o agrupación, es un indicativo de la consistencia del rifle (y del conjunto formado por tirador, mira, rifle y balines), se mide la separación, generalmente en pulgadas, entre los dos disparos más alejados entre sí, la referencia más utilizada es el centro de las marcas, es decir "Center to Center" o CTC, en elgunos casos se utiliza como referencia la medida externa de las marcas, es decir "Extreme to Extreme" o ETE.

El tamaño del grupo se establece de forma independiente de la relación con el centro de un blanco o punto específico del objetivo; cuando el grupo es cerrado o es difícil de establecer los centros de los disparos, se toma la distancia externa mayor y se resta el diámetro del calibre; al mencionar los resultados suele indicarse el modelo y marca del rifle, el número de disparos, calibre, marca, modelo y peso del balin, distancia de los disparos, tipo de mira; preferiblemente se incluyen otros datos: con o sin viento, con o sin apoyo, posición de tiro, etc.

Trayectoria airgunsMedición de la distancia de los disparos mas distante, para un grupo CTC se mide el centro de los tiros más alejados (línea roja); si se utiliza directamente la medida de la distancias más externa se obtiene el ETE (línea azul).

agrupacionCuando se percibe un solo contorno se denomina grupo de "un solo hoyo" (A), one hole group; en los casos en que prácticamente la marca es apenas mayor que el calibre utilizado suele llamarse grupo de "tiro sobre tiro"(B)

distancia de tiro, alcance maximo, alcance efectivoCuando se genera un impacto desproporcionalmente fuera del resto del grupo, suele denominarse "flayer", se asume que algún factor imprevisto afectó a éste y suele descartarse de la medida del grupo, aplicando un análisis posterior tratando de establecer el factor que genera la diferencia.

trayectoria de diabolos, airgun trajectoryGrupo con tendencia vertical o diferencia en altura de los disparos, puede deberse al efecto recoil o retroceso del arma, problemas de ajuste del drop del cañón, diferencias importantes en el peso de las municiones utilizadas o cambios en las presiones en caso de rifles PCP relacionadas con los reguladores.

agrupacion en airgun, agrupacion con aire comprimidoGrupo con tendencia horizontal o diferencia de deriva; puede deberse a efectos del viento lateral, apoyo inconsistente o inadecuado del rifle, movimiento inconsciente o reflejo por compensación del gatillo o cierre de ambos ojos al momento del disparo.

agrupaciones armas de aireGrupo disperso; puede deberse a infinidad de factores, calidad y homogeneidad de las municiones, condiciones del cañón, variables externas en rangos importantes como vientos cruzados, desajustes de tornillería, miras en malas condiciones, o falta de práctica del tirador.

Center to Center, CTCConsiderar que lograr buenos grupos es un primer paso para obtener el ajuste integral del sistema, pero también es importante obtener resultados combinando los factores precisión y eficiencia.

Kill zone, punto de impacto, trayectoriaEn este ejemplo el grupo és más abierto que el anterior, sin embargo el puntaje es mejor, sobreponiendo el principio de eficiencia sobre la precisión.

parabola de trayectoriaEn torneos se suele reglamentar rigurosamente el sistema de marcación y medición de los impactos y grupos, eventualmente se utilizan herramientas auxiliares, plantillas graduadas, scanners y sistemas digitales.

Cuándo un grupo puede considerarse bueno. Dependiendo de varios factores, como distancia, tipo de rifle, calidad del rifle y cañón, condiciones ambientales, etc. el criterio para considerar una agrupación como "buena" puede variar. Bajo cualquier circunstancia un grupo de tiro sobre tiro siempre es excelente, grupos de "un solo hoyo" también siempre serán considerados buenos; de acuerdo a los requisitos de cada quién, un grupo de 1" a 20 metros con un resortero de alrededor de 120 US$ como Crosman Phantom, Gamo Big Cat, Ruger Air Hawk o Tech Force TF99 puede ser tan representativo como un grupo de 0.5" a 50 metros con un rifle PCP de cerca de 3000US$ como un Steyr LG100 Match, Feinwerkbau 700, Daystate Grand Prix o un Beaumont Warrior; lo más importante, dentro de un margen de expectativas reales, es observar que los valores, por medio de la práctica y los ajustes, van progresivamente mejorando.


Chairgun

(Las siguientes notas aplican al Chairgun Pro 3, Hawke Optics liberó en agosto/2013 la versión revisada Chairgun Pro 4.1.0, para febrero del 2014 era liberada la versión 4.1.4 )

Una de las varias herramientas computarizadas que permiten proyectar la trayectoria de un balín o diabolo es el Chairgun, promovido por Hawke Sport Optics especialmente para municiones de armas de aire.

Este sistema permite, entre otros:
- Proyectar la trayectoria, punto de impacto, zona de impacto, distancia, tiempo, velocidad, momento, energía.
- Combinación de factores para coeficiente balístico, velocidad de salida, incidencia del viento, ángulo de tiro, factores de ajustes de mira.
- Analizar hasta 4 escenarios en cada sesión, de forma individual o comparativa, del mismo calibre o no, almacenamiento de sesiones ilimitadas; base de datos de balines editable y ampliable.
- Herramientas auxiliares como conversión de unidades, cálculos de mil-dot, impresión de targets, cálculo de llenado de tanques de aire, impresión de etiquetas para ruedas de paralaje,
- Relativamente fácil de usar (por los momentos no está disponible la versión en español); ahorra bastante tiempo en ajustes de campo por ensayo y error.

Las características básicas de la interfase son las siguientes:

Calculo de balistica

1.- Barra de Menu
Opciones de imprimir, exportar gráfico, manejo de tablas de balines, incluir/quitar programas auxiliares, abrir análisis anteriores grabados, guardar modificaciones y salir del programa.

Establecer la presentación de los datos tipo tabla, gráfico, o ambos en pantalla dividida, diferentes parámetros para Ballistics, Windage, Inclined POI, Cant Table, Dots v. Mag Table, Table of Graph values, mostrar el gráfico de diferentes datos, POI, Drop, Velocity, Energy, Elapsed Time, Momentum, Rangefinding.

Establecer rangos de tolerancias, datos directos sobre puntos de la trayectoria, frecuencia de las divisiones, graficar de varias maneras el área dekill zone, activar la graficación de la proyección de varias de las retículas de las miras Hawke incluyendo 30-30, Mil-Dot, SRx, MAPx, Crossbow, DeerPASS SR.

Modificar la configuración de datos generales como el modo de comparación de los combos, colores de varios elementos, selección del tipo de unidad imperial o métrica, modificar los datos básicos de ambiente: humedad, altura y temperatura.

Accesar una serie de herramientas como inclusion de mira laser, Calculadoras para conversion de unidades, ajustes del BC, MoA/Dot, Maximum Parallax Error, impresion de Range Cards, Scope Caps, Turret Tapes.

2.- Indicador de Combo Tabs (1 a 4)
El sistema permite establecer hasta 4 cálculos diferentes, denominados "Combos", del mismo o diferente calibre, en escenarios diferentes; se pueden presentar en ventanas individuales o seleccionar una imagen comparativa integrada.

3.- Datos del Combo
La tercera línea de la interfase muestra el nombre y característica básica del balín y condiciones de disparo; se requiere conocer el peso del balin, el coeficiente balísticp (Ballistic Coeficient, BC) y la velocidad de salida.

4.- Combo data, Campos con datos específicos del Combo
Variables correspondientes al combo activo, presionar la tecla derecha del mouse en cada campo para opciones o colocar los valores manualmente.

5.- Application Data area
Permite introducir datos que permanecen fijos para los 4 combos; Inclinación para tiros en pendiente, rango o distancia total a evaluar, diámetro del área de impacto o kill zone, tolerancias para el BC y velocidad, velocidad y ángulo del viento.

6.- Área de graficación:
En esta área se muestra el gráfico según los parámetros introducidos al sistema, en el caso del ejemplo el Punto de Impacto (Point of Impact, POI), el eje x esta definido para 60 yardas; el eje y muestra la altura en pulgadas; las escalas pueden ser modificables cada n unidades; se observan los siguientes puntos:

1.- Punto de salida o boca de cañón establecida a 1,75" por debajo de la línea de mira,
2.- Trayectoria proyectada de acuerdo a las variables suministradas,
3.- Ancho de la zona de impacto, en este caso se ha establecido el valor de 1", por lo que se resalta 0.5" por encima de la línea de mira y 0.5" por debajo,
4.- Línea de mira,
5.- Puntos zero, o coincidencia teórica exacta de la trayectoria con la línea de mira.
6.- PBR, Point Blank Range, es el rango donde la trayectoria coincide con el kill zone establecido; en este caso significa que con un kill zone de 1" se acertará desde las 8.8 hasta las 41.1 yardas
7.- Altura de la mira. Esta medida es la distancia entre el eje del tubo de la mira y el eje del ánima del cañón. Para miras abiertas se utiliza la medida desde la altura de la guía (elemento frontal) hasta el eje del ánima del cañón.
8.- Caída de la munición para el rango máximo de 60 yardas, resultando en este caso de 4.6",
9.- Colocando el apuntador sobre la trayectoria el cursor cambia a forma de cruz, haciendo clik en el botón izquierdo del mouse muestra un cuadro con la información del balín en dicho punto.

Video de ajuste por MilDot:



Enlace para instalar el programa Chairgun Pro 3.

Bajar e instalar el programa Chairgun Pro 4.

Nota: Se generan directorios diferentes para cada versión, pero sólo el ícono de acceso a la última versión instalada; si desea puede mantener las dos versiones (para, por ejemplo, comparación de funciones y resultados, mantener base de datos de diábolos, etc), creando manualmente el acceso a la primera versión que haya instalado.

Acceso a video tutorial en español.



MANUAL CHAIRGUN EN ESPAÑOL.

Manual de Referencia, traducción de AIRENLACES basado en la guía de ayuda del programa (versión Chairgun Pro 3).
Archivo en formato .pdf;
Tamaño: 5mb;
Formato de impresión tamaño carta.

Manual Chairgun
Para descargar la versión 3 hacer click en la imagen o haga click aquí para descargar.

Descargar manual en español Chairgun 4.1.2.


Armas de Aire: Información Complementaria.

■ Tablas de balines, Peso, Densidad Seccional y Coeficiente Balístico.
■ Información sobre conceptos, fabricación de balines, diabolos y postones.
■ Enlaces a Marcas y Fabricantes de balines.
■ Tema sobre Coeficiente Balístico.
■ Índice de enlaces a Calculadoras y Programas para airgun.

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