Balística de efectos y Stopping Power

El término Stopping Power a la mayoría de los tiradores les suena a algo lindo para conocer pero muy complicado de entender. Prefieren saber que tal o cual calibre con una determinada punta anda bien para una determinada actividad y punto. Es que mucha gente no siente necesidad de saber mas allá de eso, y me parece bien que así sea.

En cambio, otros tiradores y obviamente los especialistas en áreas de competencia, como los peritos, forenses, personal de seguridad, y otros necesitan tener conceptos claros para desarrollar sus actividades. Es por eso que deben ponerle mas atención a este tema.

Cuando comencé a repasar la bibliografía para realizar esta nota redescubrí no solo lo intrincado del tema, sino que desde que el hombre es tal, ha tratado de medir los efectos que produce cualquier proyectil animado por el mismo, ósea que la balística de efectos es tan vieja como el primer lanzamiento de una piedra efectuado por el ser humano. El otro punto que reafirme es que a pesar de que esta necesidad tenga semejante antigüedad, la ciencia aún no ha podido establecer en forma determinante un procedimiento o método que nos indique que tal o cual punta se comportara de determinada manera, en determinadas condiciones.

Y el problema principal para lograr esto se debe a que la cantidad de variables que se pueden producir desde que un tirador empuña un arma para dispararla hasta que el proyectil agota su energía y se detuvo son tantas que, sería imposible con los conocimientos actuales predecir con exactitud lo que pasara.

Haciendo un poco de historia y tomando como punto de partida el desarrollo de los primeros sistemas de armas de fuego, la necesidad del ser humano de conocer los resultados de su disparo lo llevo a idear métodos y artefactos, los que brindaron diversos resultados, desde absolutamente incorrectos hasta mas o menos aproximados.

Lo primero que se tomo en cuenta para conocer la potencia de un sistema de armas era la sensación que producía sobre el usuario de la misma. O sea que si el arma tenia gran retroceso y la combustión de la pólvora provocaba gran estampido y quemaba mucho propelente fuera del caño, se pensaba que la potencia de ese arma era alta. Obviamente, tal sensación es totalmente subjetiva, y lo que para un tirador puede ser un cañonazo, para otro puede no serlo. Sin embargo aún hoy en día muchos tiradores creen que estas características en un disparo son el producto de altas prestaciones. El siguiente concepto que se tomo en cuenta fue la capacidad de penetración que tenia un proyectil en un medio determinado, usándose tablas de madera de pino.

Tampoco este método era preciso, porque con la tecnología de la época no se podía determinar la homogeneidad de los materiales empleados. Tiempo después se trato de llegar a determinar la energía de un proyectil con cálculos matemáticos. Pero aún no se tenía bien en claro el concepto que representa la resistencia de la atmósfera a los cuerpos en movimiento, por lo tanto los valores obtenidos no reflejaban la realidad. Recién hacia el año 1740 se logra construir un artefacto que daba una idea mas o menos exacta de la energía de un proyectil en un determinado punto.

Se lo denominó Péndulo Balístico, y consistía en una especie de plato unido a su soporte, el cual podía oscilar, y en el extremo opuesto tenia una escala. Al recibir el impacto sobre el plato, el soporte oscilaba sobre su eje marcando sobre la escala un valor. A mayor valor marcado, mayor la energía del proyectil. A grandes rasgos no se produjeron inventos que superaran al péndulo hasta bien entrado el siglo XX, donde la electrónica unida a las matemáticas, brindaron los medios necesarios para obtener una idea precisa de la energía de un objeto en vuelo.

Ahora bien, ¿que significa el término Stopping Power?

La traducción literal del inglés es Poder de Detención, y una definición mas acertada, es la capacidad que tiene un determinado cartucho de producir la incapacitación de un cuerpo vivo de un solo disparo.

¿Porque se ponía y se pone tanto empeño en conocer la energía de un proyectil y que tiene que ver esto con el stopping power? Desde siempre se intuyo, y con el tiempo se corroboro que la energía de un proyectil es uno de los factores determinantes para que este posea stopping power. Esto quiere decir que a mayor cantidad de energía contenida por el objeto en vuelo, esta será mayor para poder entregarla sobre el blanco. Por lo tanto, es menester conocer este valor para poder discernir si dicha energía es suficiente para producir el trabajo buscado.

La energía de un proyectil en un determinado punto de su trayectoria puede conocerse si conocemos la velocidad del mismo en ese momento. Mediante un calculo matemático, y conociendo el peso del mismo la ecuación para determinar la energía es:

E= V2 / 450240 x P donde:
E es energía
V es velocidad
P es el peso de la punta expresado en grains
Este valor esta expresado en libras / pie

Ahora bien, si esta formula le pareció demasiado, le sugiero que no siga con la lectura porque lo que viene es mas complicado aún. ¿Porque digo esto? Porque el solo hecho de que un proyectil tenga mucha energía no significa que la entregara enteramente sobre el blanco.

Aquí empiezan a jugar parámetros como:

* Forma del proyectil
* Material que lo constituye
* Capacidad o incapacidad de expandirse
* Características particulares del blanco alcanzado

Y por otro lado, el blanco al que va destinado nuestro disparo posee sus características propias que lo hacen distintivo y que por ellas reaccionara de manera única, en relación con otro blanco.

* Contextura física
* Lugar de impacto
* Estado físico
* Estado anímico
* En el caso del ser humano; esta sobrio, ebrio, drogado

Pero aún pueden darse otras condiciones externas, como ser medios por donde el proyectil deba volar que alteren sus propiedades y trayectorias, así como también las características propias al momento del disparo.

* Rebotes que producen deformación y modifican su vuelo
* El proyectil debe atravesar árboles, arbustos, agua
* En el caso de enfrentamientos humanos, el atravesar vidrios o partes integrantes de una casa o un rodado

Como el diseño de un proyectil que pueda sortear exitosamente todas estas variables que se pueden producir y algunas mas que no he nombrado es imposible, lo que se ha hecho es producir diferentes variantes de proyectil y experimentar cual de ellos se comporta mejor al sortear algunos de los problemas que se les puede presentar y al mismo tiempo conserve un stopping power adecuado para el fin utilizado.

Las situaciones y entornos donde pueden ser usadas las armas de fuego, o bien respetar leyes y tratados existentes, donde muchas veces no se permite el uso de ciertos proyectiles muchos mas convenientes que otros, también son un elemento a tener en cuenta para usar la punta que mejor se adapte, por ejemplo; no es lo mismo un conflicto bélico entre dos ejércitos convencionales que un enfrentamiento policial en un medio urbano. No es lo mismo una partida de caza de animales herbívoros de mediano porte que una cacería de búfalos o de animales mayores.

No es lo mismo tirar sobre un ciervo a 150 metros en terreno despejado que hacerlo sobre un elefante que esta metido en la espesura en África. Es por ello que, sin olvidar que antes de que la punta impacte y haga su trabajo sobre el blanco, debe tener la mejor balística tanto interna como externa posible, para cada situación particular debemos adoptar la punta que mejor balística terminal nos ofrezca, ósea encontrar el compromiso que más nos beneficie entre estos parámetros.

En general el estudio de la balística terminal de los proyectiles se realiza sobre situaciones ideales. La experimentación científica evita ciertos acontecimientos que pueden producirse en la practica y obtiene resultados aproximados a la realidad. Tratare de explicar algunos de ellos de la manera más amena posible:

Comisión Thompson-Lagarde

A principios del siglo XX, estos dos hombres fueron comisionados por el gobierno de los Estados Unidos para determinar que calibre de arma corta sería el ideal para dotar a sus fuerzas armadas.

Lo que estos hombres hicieron fue utilizar los calibres mas conocidos en ese momento, desde el 9 Parabellum, el .45 Long Colt hasta el .45 ACP con puntas de 200 grains, disparándolos sobre el ganado que se encontraba en el matarife de la ciudad de Chicago y midiendo el tiempo que tardaban los animales en desplomarse. También se estudio la incidencia de los disparos que producía sobre el cuerpo humano, utilizando cadáveres. Se disparo sobre vísceras macizas y sobre huesos, midiendo la oscilación de los cuerpos y los daños que los impactos producían. Se usaron las puntas conocidas hasta ese momento: Round nose, Semiwadcutter, Full Metal Jacket.

Este "Moderno método científico" determinó que los calibres .45 eran los que mejor stopping power tenían, especialmente el .45 Long Colt. Como la idea de los militares era adoptar una pistola semiautomática y el Long Colt es una calibre neto de revolver se resolvió dotar al .45 ACP de una punta más pesada y adoptarlo como el calibre de dotación, aunque para que esto suceda todavía pasarían unos años más.

Estudios del Departamento de Justicia de los EE.UU

Hacia 1975, este departamento encargó a un grupo de profesionales en la materia que determinara las características que debía poseer un proyectil para generar un buen stopping power sobre un cuerpo humano.

Básicamente, la conclusión a la que llegaron estos estudios es que lo más importante para que un proyectil tenga buen poder de detención, es que este sea capaz de producir una herida con una gran cavidad temporaria.

La cavidad temporaria se produce en el momento en que el proyectil ingresa al cuerpo y se genera a medida que este es perforado por el mismo. Los tejidos son violentamente desalojados del lugar que ocupan debido a las fuerzas de choque que se generan en la porción anterior de la punta y se transmiten a este en forma radial, producto de la energía que este contiene. Al dejar estos de estar sometidos a las fuerzas del proyectil, por la propiedad elástica de los tejidos, estos tienden a recuperar su posición inicial, pero debido a la lesión producida, solo puede hacerlo en forma parcial, quedando como resultado lo que se denomina cavidad permanente.

De esto se deduce que a mayor energía, mayor será la cavidad temporaria que este generara. Si observamos la formula de energía arriba colocada, veremos que la velocidad del proyectil es el ítem más importante para aumentarla.

Pero el problema que se presenta es que en armas cortas la generación de una velocidad tal que por si sola pueda producir una cavidad temporaria ideal, insumiría el diseño de un arma poco practica de utilizar, por las presiones que debería soportar para entregar la fuerza necesaria que envíe a una velocidad mucho mayor a una determinada punta. Se han hecho estudios con munición dotadas con una punta de mínimo peso animada de gran velocidad, pero el inconveniente de estas es que pierden con gran rapidez su velocidad (y por ende su energía) y son proclives a no tener una buena capacidad de penetración, con lo que se dificultaría el poder afectar órganos vitales.

En armas largas, y teniendo en cuenta el poder de detención necesario para detener a un humano, no animales mayores, este método puede ser alcanzado con relativa facilidad. Prueba de ello lo constituye los pequeños calibres animados de altas velocidades como los reglamentarios de las dos mayores potencias militares del planeta; me refiero al 5.56 x 45 mm norteamericano y al 5.45 x 39 mm ruso. A las altísimas velocidades de sus puntas, estas suman una gran velocidad de rotación sobre su eje y un diseño que las desestabiliza al impactar. Esto hace que al producirse el impacto, la punta se voltee y pierda su trayectoria inicial, provocando heridas gravísimas en humanos.

Momento

El solo hecho de considerar a la energía cinética como la mejor cualidad para tener buen poder de detención no se condice con los resultados prácticos. Esto hizo que los usuarios buscaran la forma de relacionar a la energía de un proyectil de una manera que no dependiera tanto de la velocidad del mismo, dándole similar importancia al peso de la punta. En realidad el Momento de un proyectil no determina la energía que este posee en vuelo, sino que el valor obtenido expresa la resistencia necesaria para frenarlo. Aquí las puntas mas pesadas empiezan a jugar con mayor importancia ya que se encuentran dentro de la ecuación en una misma situación con respecto a la velocidad.

M= p x v donde:
M es momento
P es peso de punta
V es velocidad

En realidad se debe usar el valor de la masa de la punta y no su peso ( no es lo mismo), pero a los efectos de no entrar en complicadas formulas, la misma esta simplificada.

Nock Out de Taylor

Por lo expresado anteriormente, sería sencillo reducir el problema del stopping power al simple hecho de dotar a una punta de la mayor velocidad posible, y de esa manera aumentara la energía cinética de la misma. Pero la practica muestra resultados diferente.

Como ejemplo de esto consideremos lo siguiente: Si tomamos una aguja y la Llevamos hacia delante (ó sea que la animamos de un movimiento, entregándole una determinada energía cinética) hasta que esta impacte contra el pecho de una persona, lo más probable es que la misma se introduzca en los tejidos de esta, ósea perfore la piel. La energía de la aguja fue consumida en penetrar el cuerpo impactado, ya que su forma permite que la energía se disipe de esa manera.

Ahora, simplemente extendemos el dedo índice y lo animamos de un movimiento tal que la energía cinética sea similar a la que tenia la aguja. Al impactar sobre el mismo sitio de un cuerpo, lo que sucederá es que nuestro dedo producirá empuje en lugar de penetración, ó sea que la forma en que se entrego la misma cantidad de energía es diferente.

John Taylor, cazador inglés en la época dorada Africana, basándose en su experiencia de campo, noto estas cualidades entre calibres finos y gruesos. Es por eso que tomando como base la formula de momento, agrego otra variable a la misma, el diámetro del proyectil.

Ko = M x D donde:
Ko es Knock Out de Taylor
M es momento
D es el diámetro de punta

Esta formula permite comparar calibres de diferentes diámetros, y el valor que se obtenga, si bien solo es informativo y no representa la certeza de un buen poder de detención, engloba más variables que intervienen al momento del impacto, ligándola mas con la realidad que con la pura teoría.

Estudios de Veral Smith

Estudios de Marshall y Sanow

Evan P. Marshall fue oficial de las fuerzas del orden en su país de origen, los Estados Unidos, sirviendo en la Sección de Homicidios de la policía de Detroit, y junto a Edwin Sanow recopilaron y estudiaron a mediados de la década del 80, los datos correspondientes a enfrentamientos producidos con armas de fuego, tanto entre civiles como fuerzas del orden. Detalladamente, se abocaron a la tarea de establecer para cada caso en particular, los ángulos de impacto, las condiciones externas en que se produjo, el estado físico y anímico de las personas involucradas, los grados de destrucción de los tejidos en las personas fallecidas.

A partir de tener una idea acabada de lo sucedido en un enfrentamiento en particular, Marshall experimentó con los mismos medios usados en dicho suceso sobre gelatina balística comúnmente utilizada para pruebas de laboratorio.

En base a este estudio, confecciono una tabla donde coloco los calibres desde el mayor poder de detención al menor, distinguiendo también entre diferentes tipos de puntas. Tiempo mas tarde continuo utilizando el mismo sistema para nuevos desarrollos en cartuchería de arma corta. En este estudio fueron descartados los casos en que se necesito mas de un disparo para detener al blanco, y solo fueron analizados los casos en que el impacto se produjo en el torso de la persona, sin tener consideración de otros en extremidades o cabeza.

En sus libros, Marshall no dice que tal calibre es mejor que otro, sino que la tabla confeccionada se refiere a hechos pasados, no futuros. El no afirma que es lo que sucederá si se produce un x caso en particular, solo informa que es lo que pasó en la mayoría de los casos similares por él estudiados. En base a esta información, uno podrá tener una idea de si tal o cual calibre es mejor que otro en su poder de detención. Si bien el menciona valores, los mismos son porcentajes de incapacitación, los que pueden ser mayores o menores según las condiciones.

Test de Estrasburgo

Hacia principios del año 1991, un grupo de médicos, expertos en balística y expertos en electrónica realizaron un estudio en el cual fueron utilizados 611 ejemplares machos de cabras de los Alpes Franceses con pesos similares a los de un humano promedio. Estos animales fueron seleccionados por poseer una cavidad torácica de similares dimensiones al del hombre. Cada animal fue previamente examinado para descartar a los que poseían alguna dolencia o malformación, utilizando solo aquellos en perfectas condiciones físicas. Los animales seleccionados fueron conectados a máquinas que monitoreaban sus signos vitales al momento de recibir el disparo, prestando especial atención en las señales dadas por su sistema nervioso y circulatorio.

Se usaron los calibres más comunes de arma corta y una gran variedad de puntas, desde los modelos indeformables, hasta los prefragmentados. Solo se tuvieron en cuenta los disparos que fueron recibidos por los pulmones, descartando aquellos en los que se impacto otro órgano o huesos.

El objetivo de este estudio, era el de poder medir el tiempo que estos animales tardaban en desmoronarse al recibir el disparo, estableciendo un índice que ellos llamaron "Tiempo promedio de incapacitación", ya que cada punta fue disparada en cinco oportunidades sobre los animales.

Resumiendo, los resultados preliminares indican que las puntas que mejor se comportaron fueron las puntas relativamente livianas que estaban diseñadas para fragmentarse, animadas de altas velocidades (para un arma corta). Le siguieron en efectividad las clásicas puntas deformables, como las puntas blandas, huecas y por ultimo se ubicaron las puntas round nose con envuelta completa de latón o plomo.

También se determino que entre dos puntas del tipo FMJ o plomo desnudo de similar construcción, las que poseían mayor diámetro lograron mejores resultados. Los picos en la presión arterial y el desorden producido en el sistema nervioso coincidían con el momento en que la cavidad temporaria de la herida era mayor. Sin embargo se determino que la diferencia de tiempos entre la producción de la cavidad temporaria y el establecimiento de la cavidad permanente eran mínimos.

Mi opinión acerca de este estudio, repito que es solo lo que yo pienso, es que el mismo sirve como referencia para determinar el mejor calibre en cuanto a poder de detención se refiere. ¿Por qué ? ... En primer lugar, por mas parecido anatómico que tengan estas cabras con nosotros, no son humanos. Nunca podrán reaccionar exactamente como un hombre, no tienen sensaciones que afecten su físico, no se drogan o toman alcohol, no se encuentran excitadas por la adrenalina que produce verse en un enfrentamiento, no usan chalecos antibalas ni ropa para vestirse y no se tratan de defender como lo haría un humano que esta recibiendo una agresión.

Por otro lado, este estudio se realizo en condiciones ideales. Solo se tuvo en cuenta los disparos limpios a los pulmones, se disparo siempre a una misma distancia, sin obstáculos en medio con el blanco de frente. En un escenario real, creo que las condiciones serian diferentes.

Al tratar de explicar los diferentes métodos usados para estudiar balística de efectos y stopping power, he tratado de diferenciar dos tendencias; una en la que predomina la velocidad de la punta, sin darle tanta importancia al proyectil; y otra en la que predomina el peso y la forma de la punta, independientemente de la velocidad.

Hasta ahora he descrito dos posiciones que muestra en un caso a la energía como principal generador de poder de detención, y la otra en la que se le da una similar importancia a la punta. El motivo por el cual menciono estos estudios se debe a que en ellos se verá otra variable, además de las anteriores y que tiene que ver con la forma de la punta.

El señor Smith esta ligado al mundo de las armas, pero no como un cazador o experto tirador o estudioso de la balística de laboratorio, sino que es un fabricante de moldes para puntas de plomo e insumos de recarga que tengan que ver con ellas.

En parte al igual que Taylor, el no trata de averiguar que características debe tener un proyectil para poseer stopping power, sino que parte de la premisa sobre cual es el tipo de herida necesaria para producir el derribo del blanco en el menor tiempo posible.

Excluyendo las heridas que se producen en el sistema nervioso central y las heridas producidas por enfermedades, Smith dice que la causa de una muerte rápida por arma de fuego es debida a la hemorragia que produce de la herida, lo que genera durante un muy breve instante un pico muy alto en la presión arterial para luego ir descendiendo a niveles en los que no es posible mantener el riego sanguíneo en el cuerpo con la consiguiente muerte de los tejidos.

Da importancia a la cavidad temporal que produce el paso del proyectil porque es la que genera transmisión de energía hacia otras partes del cuerpo en forma de ondas y dice que la cavidad permanente si bien es importante no debe ser grande, ya que a mayor tejido afectado mayor es la liberación por parte del cuerpo de agentes coagulantes, que detendrían la hemorragia.

Para lograr este tipo de herida, Smith plantea que la forma de la punta debe poseer una superficie frontal lo más extensa posible, de esa manera la resistencia del cuerpo impactado al ingreso de la punta será mayor y esta podrá entregar mas energía sobre el mismo, produciendo mayor cavidad temporal. También relaciona el peso de la misma con el diámetro frontal que esta tenga. Una punta con un diámetro frontal abundante deberá tener buen peso para que la penetración sea correcta, y se pueda afectar a órganos vitales.

¿Cuál de las dos tendencias es mejor?

Cada uno tiene su parecer y las razones por las cuales lo sostiene. Ninguna de las dos tendencias es incorrecta y aquí entran en juego el parecer de cada persona.

Alguna vez leí que alguien expresaba su posición sobre la mejor punta para defensa como la "teoría del ladrillazo". Refiriéndose a dos calibres muy comunes en el país:
"El calibre rápido y finito es como un canto rodado; donde pega lastima y deja un profundo agujero. El calibre grueso y lento es como un ladrillo. Donde pega voltea y duerme".

Salvando las distancias con lo que puede llegar a ser la ciencia, me parece bastante acertada esta manera de expresar la diferencia entre calibre pequeño y veloz y calibre grueso y lento.

Personalmente, yo adhiero a la tendencia de una punta con buen peso y forma adecuada, antes que a la velocidad. Creo que en este tema donde las variables son la regla, los únicos parámetros que podemos controlar son la forma y el peso de las puntas junto a la velocidad, que si bien es moderada, también es suficiente para el trabajo requerido. Una punta de arma corta diseñada para expandir bien puede no hacerlo al impactar, comportándose como un proyectil blindado, o bien puede estallar sin penetrar lo suficiente y estas son situaciones que no podemos controlar los tiradores.

En cambio una punta de gran diámetro y buen peso, no tiene necesidad de expandir porque ya esta "expandida" antes de dar en el blanco, y su peso no brinda buenas probabilidades de penetración.

En la antigüedad, por el hecho de usarse pólvora negra, la única manera de aumentar la energía era disponiendo de cámaras de combustión mayores, para albergar mas propelente. La manera de lograr esto era aumentando el diámetro del caño y por lo tanto, el de la punta, la que al ser mayor incrementaba su peso. Las velocidades de estas puntas eran bajas, rondando los 1300 pies por segundo en el caso de un arma larga. Pero la superficie frontal de estas puntas era tal que brindaba una superlativa superficie de contacto con el blanco, entregando mucha energía sobre el mismo, y con la suficiente penetración debida a su peso.

Ejemplo de esto son los viejos Paradox en calibres 10, 8, 4 y mayores. Una idea de diámetro de estos monstruos la da, el hecho que el calibre 8 es de casi 1 pulgada de diámetro. Otro ejemplo, mucho mas moderno, es el diseño de armas no letales antidisturbios, que emplean sólidas bolas de material sintético que rondan los 35 milímetros de calibre, las que no tienen poder de penetración, pero que propinan un golpe tal sobre el blanco que lo desestabiliza.

Conclusión

Ninguno de los métodos descriptos en esta nota demuestran en forma definitiva que es lo que sucederá en un futuro enfrentamiento. No es un error del que escribe no haber incluido uno en esta nota, sino que dicho método no existe. Lamentablemente, la ciencias exactas no son capaces de manejar tantas variables como las que se pueden dar en situaciones de defensa.

Los que forman parte de esta nota, son solo algunos de los mas conocidos y pueden aplicarse para determinados casos específicos, algunos nos acercaran a la realidad en situaciones de caza de animales peligrosos, otros lo harán para situaciones de caza de animales medianos, y otros estarán orientados a situaciones de defensa personal humana.

De lo que no tengo dudas es que por mas que cacemos ciervos con un 460 Weatherby, si colocamos nuestro tiro en el rabo, es probable que la efectividad del mismo sea nula, comparado con un tiro de 308 Winchester en la paleta. De forma similar, en defensa propia no sirve de nada pegar un tiro de 44 Magnum en el dedo gordo del pie, en lugar de colocar un tiro de 22 LR en la cabeza. Ó sea que en materia de Stopping Power, ninguna formula ni ningún estudio científico reemplazara a un disparo correctamente ubicado.