Cultura material militar::Princípios básicos do tiro, em linguagem que até um militar entende::


Piadinha sem graça do redator… De fato, os militares, independente do posto, estão entre os profissionais cuja formação, além de rigorosa, é contínua. A imagem que a sociedade tem da profissão militar vem das características das corporações, baseadas nos princípios da hierarquia e da disciplina. Mas, se o objetivo aqui não é propriamente fazer piada com os militares, e nem a apologia deles, talvez o tema seja interessante para uma outra postagem. O assunto do dia (ou da noite – causa:: nunca tem horário…) mas falar sobre um dos processos básicos com os quais eles (e muitos outros profissionais) lidam: o tiro. Afinal, o tiro é como o amor: todo mundo acha que sabe o que é, até o momento de colocar em palavras. Mas os sete leitores (contadinhos…), a esta altura, já devem ter percebido que o objetivo de causa:: não é explicar o amor – pois explicar o tiro é infinitamente mais fácil…::

Segundo os dicionários, “tiro” é o ato ou efeito de tirar, atirar ou arremessar alguma coisa. Quando se fala em “tiro”, está-se falando em arremessar um projetil, ou seja, qualquer corpo lançado por impulsão súbita em função de alguma força aplicada a ele. Nesse processo, a existência de um alvo (o que é visado pelo arremesso) não é uma pré-condição, mas geralmente o uso da palavra traz, implícita, a existência de um objetivo visado pelo arremesso do projetil.

Arremessar projéteis é uma das ações mais antigas praticadas pelo homem. Já foi  dito que significa impulsionar um corpo. Explicando de modo mais preciso, trata-se de conseguir, através da aplicação de energia cinética sobre um corpo inerte, implementar a energia potencial existente nele. Isso equivale a dizer que a velocidade impressa ao corpo pela impulsão (pelo “tiro”), somada ao peso desse corpo, o torna teoricamente capaz de superar obstáculos situados ao longo da trajetória percorrida, sendo o principal deles a reação física de outro corpo situado em algum ponto do trajeto. Ou seja: atire uma pedra em um passarinho, e essa o derruba se o somatório da energia impressa a ela mais aquela contida nela for maior que a energia gerada pelo passarinho ao voar (ou pousado, ação em que também é gerada energia). Quanto maior a velocidade, maior a energia gerada pelo corpo em movimento (qualquer um que já levou um encontrão de um sujeito pesado correndo por uma calçada sabe do que estamos falando aqui…).

Ao longo de sua existência como inventor de processos e construtor de artefatos, o homem buscou aperfeiçoar instrumentos que aplicam e potencializam o princípio do arremesso. Mas até o momento em que a pólvora foi inventada, os meios disponíveis de arremessar conseguiam transferir quantidade relativamente pequena de energia para o projétil. A pólvora permitiu, pela primeira vez, uma forma mais-ou-menos controlada de explosão, ou seja, de uma súbita e grande liberação de energia, sob a forma de altas temperaturas, produção de gases e conseqüente aumento de volume. A energia transferida, por exemplo, para uma flecha, é gerada, em princípio, nos processos vitais do arqueiro e concentrada através do arco, mas é limitada pelos diversos momentos de perda: parte dela é usada pelo próprio arqueiro, parte se perde no arco, parte na corda, e assim por diante. A única forma de aumentar a energia transferida seria aumentar o tamanho do sistema atirador, para que este possa transferir mais energia para o projetil. É o caso, por exemplo, de um trabuco, uma espécie de catapulta enorme, geralmente associada à Idade Média (embora elas existissem desde a Antiguidade Clássica): o sistema transfere a própria energia potencial, mais a dos operadores, através de meios que somam as duas quantidades num resultado suficiente para tirar uma pedra bem grande (de até duzentos quilos) da inércia. É claro que, na trajetória até o alvo, parte da energia imprimida ao projetil se perderá, mas outra quantidade será somada pela velocidade impressa pela gravidade atuando durante a queda.  

Até aqui estamos falando de meios puramente mecânicos de gerar energia. A forma de aumentar a transferência é aumentar a velocidade com que se dá a mesma, até gerar um processo chamado de “explosão”.

Geralmente, quando se fala em explosão, se pensa em “explosivo”, ou seja, um produto químico. Entretanto, uma explosão pode ser provocada por meios puramente mecânicos – por exemplo, o rompimento de um balão de borracha, quando se põe ar demais dentro dele. O excesso de ar e a incapacidade das paredes em se expandir provocam o rompimento e a liberação súbita, em velocidade, do gás preso lá dentro. Por sinal, o sentido original do verbo latino explodere é exatamente esse: designa o ato de expulsar ruidosamente, romper. Na explosão do balão, não existe processo químico envolvido, a velocidade de saída do ar é produto do aumento do volume, da pressão, e a incapacidade da borracha em opor resistência à energia resultante desses fatores, energia que, em última análise, é transferida pelo soprador. A explosão de um balão desses não chega a provocar dano porque a maior parte da energia é perdida em romper a parede de borracha e sobra pouca para provocar ondas de pressão no ambiente externo.

Com um explosivo químico é diferente. Na explosão desses compostos, a energia resulta da reação interna que desagrega as moléculas e transforma o estado sólido em estado gasoso. No aumento de volume que se observa então, a perda de muito menor. A energia cinética provocada pela mudança de volume provoca ondas de pressão ao redor do local onde ocorre. Quanto maior a velocidade da onda, mais violentos são os resultados (mais dados sobre o processo aqui).

A pólvora, durante muito tempo o único explosivo químico amplamente disponível, foi inventada na China, provavelmente por volta do século 9. Seu uso militar começa a ser registrado em manuscritos do século 10, como forma de implementar o arremesso de projéteis. A pólvora usada nessa época (e durante os oitocentos anos seguintes) era a chamada “pólvora negra”, mistura de minerais facilmente obtidos no meio ambiente ou por processos de transformação simples: nitrato de sódio (NaNO3 conhecido como salitre) ou nitrato de potássio (KNO3, outra forma de salitre), enxofre (S) e carvão (geralmente vegetal, provendo carbono). A proporção de cada um desses minerais varia, mas em geral situa-se sempre na medida de duas partes de enxofre, três de carvão e quinze de enxofre, o que dá mais-ou-menos 74,5 por cento, 11,5 por cento e 13,5 por cento de cada um desses materiais.

Não se sabe como os chineses tiveram a idéia de usar pólvora para impulsionar projéteis, mas é possível que esse uso tenha resultado da observação do efeito de fogos de artifício, arte muito difundida na China e na Índia. Segundo manuscritos antigos, é do século 10 a colocação de certa quantidade de pólvora em um bambu fechado numa das extremidades, e uma pedra na outra. O processo não funcionava muito bem porque a tendência era que o bambu rebentasse sem lançar adiante o projetil.

De qualquer forma, a idéia básica das armas de fogo já está presente nesse processo: um tubo com uma extremidade fechada e outra aberta. A extremidade fechada precisa ter um orifício que ligue a câmara interior ao exterior. Na câmara dentro do tubo coloca-se certa quantidade de pólvora e, próximo da extremidade aberta, um projetil, que pode ser qualquer coisa que caiba no espaço existente dentro do tubo sem obstruí-lo totalmente. No orifício será inserido um material (pano, corda ou coisa do gênero) que queime, de modo a atingir a pólvora. Quando essa inflama, queima rapidamente produzindo grande quantidade de gás que, por sua vez, gera grande pressão, que tende a se espalhar de modo desigual pela câmara, devido a resistência menor oposta pela área parcialmente obstruída pelo projetil e pelo ambiente externo (a atmosfera que entra pelo tubo). O resultado é a impulsão do projetil, lançado para a frente numa trajetória que se estenderá até que as forças em oposição esgotem a energia gerada pela expansão do gás – nesse momento, o projetil irá literamente cair no chão – ou ser interrompida por um obstáculo.

O processo parece simples – e é, até certo ponto – mas envolve uma série de fatores que se somam até torná-lo extremamente complexo. Começa com o fato de que a eficiência do tiro está diretamente ligada à eficiência do propelente (vamos passar a chamar a pólvora assim…), ou seja, a maneira como ele entra em combustão e explode. A velocidade da queima, que converte a mistura sólida em gás não pode ser nem muito rápida nem muito lenta: se for muito rápida, a geração de gás será menor, o que implica perda de energia; se for muito lenta, a expansão do gás também será, o que implica, do mesmo jeito, em perda de energia.

A pólvora negra é um composto bastante estável e fácil de manusear. O processo de fabricação sempre foi mais-ou-menos o mesmo: os componentes, reunidos nas proporções corretas, são triturados em moinhos de roda, nos quais enormes rolos de pedra ou (atualmente) metal, muito pesados, misturam os elementos até que tomem a forma de um pó fino. De tempos em tempos, a coisa tem de ser mascerada (misturada com água) para evitar a desagregação da mistura e o perigo de explosão espontânea, que não é pequeno. A granulação é obtida depois da secagem e de um processo de peneiragem, que uniformiza os grãos. Em seguida, um processo de agitação, em um recipiente em forma de caixa, “vitrifica” os grãos, deixando-os com uma aparência brilhante.

A velocidade de queima depende da granulação, e, a depender do tempo e da forma de mistura e peneiragem, os grânulos terão tamanho e formato diversos, e com base nesses tamanhos é obtida combustão mais rápida ou mais lenta e menor ou maior geração de gás.  Quanto mais homogênea for a queima, mais eficiente será o processo de geração de gás. Mas esse processo só foi totalmente controlado com a invenção das pólvoras químicas, no século 19.

A eficiência da queima e da geração de gases, por si só, não resolve os diversos problemas físicos do tiro. Desde a invenção dos primeiros canhões, armeiros e atiradores perceberam que o projetil, uma vez disparado, tendia a assumir uma trajetória irregular. O motivo é simples, e o problema resultante ainda não foi totalmente resolvido: o meio ambiente, ao longo da trajetória, opõe diversas formas de resistência ao avanço do projetil. No início, a solução foi tornar o projetil esférico, de modo a diminuir a oposição do ar. (Aqui é bom lembrar que os primeiros canhões, tanto no Oriente quanto no Ocidente, disparavam balas de pedra, material mais fácil de ser trabalhado, mas que tinha inúmeras desvantagens, a começar pela baixa dureza e pelo peso limitado.) O disparo fazia com que o projetil assumisse um movimento de rotação axial aleatório, que dependia de fatores imprevisíveis. Além do mais, a arte do tiro, ao longo de muito tempo, foi uma prática empírica. Ninguém sabia exatamente quais eram os fatores e padrões a serem seguidos. Por exemplo, a quantidade de pólvora a ser usada era desconhecida, e cada artilheiro seguia a própria intuição. Dá para imaginar a freqüência com que ocorriam acidentes de tiro. Principalmente porque a artilharia surgiu em um ambiente tecnológico bastante primitivo. Na Europa os primeiros canhões, surgidos no final do século 13, eram tubos forjados. A técnica de forja e a qualidade do metal resultavam num produto, para dizer pouco, não-confiável, que estourava com certa facilidade. Demoraria algum tempo até que fossem aperfeiçoados os processos de fabricação de tubos (que passaram a ser fabricados em bronze, por uma técnica de fundição que produzia peças sem costuras, ou seja, sem pontos fracos). Por sinal, o desenvolvimento das armas de fogo seria bastante lento – basta dizer que os sistemas variaram muito pouco, passando à forma moderna apenas na segunda metade do século 19. Inovações realmente revolucionárias iriam modificar as armas de fogo, grandes e pequenas: os novos materiais, baseados no ferro produzido em siderúrgicas, os novos desenhos, tanto de canos como de mecanismos de culatra, os novos desenhos de projéteis, de formato ogival, e os novos propolentes.

Será nosso próximo assunto.::

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Um pensamento sobre “Cultura material militar::Princípios básicos do tiro, em linguagem que até um militar entende::

  1. Um texto dinâmico e inteligente, de fácil compreensão para qualquer pesso com um mínimo de afinidade com o tiro e sua história, muito feliz o autor na sua produção.
    Marcelo Insauralde Rocha
    Instrutor de Tiro da Escola Superior de Polícia Civil/PR

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