As metralhadoras mudaram a guerra para sempre, mas eles funcionam em conceitos básicos. Veja mais fotos de armas. Imagens de Tim Ridley / Getty Os historiadores consideram a metralhadora uma das tecnologias mais importantes dos últimos 100 anos. Tanto quanto qualquer outro fator, isso definiu o brutal, tom implacável da Primeira Guerra Mundial e da Segunda Guerra Mundial, bem como a maioria das guerras desde aquela época. Ao contrário das armas anteriores, que teve que ser carregado manualmente e disparado, com esta máquina, um soldado pode disparar centenas de balas a cada minuto, derrubando um pelotão inteiro com apenas algumas passagens. A arma continuaria a disparar até que o operador parasse de apertar o gatilho ou a arma finalmente ficasse sem munição.
As forças militares tiveram que desenvolver equipamentos de batalha pesados, como tanques, apenas para resistir a esse tipo de barragem. Essa única arma teve um efeito profundo na maneira como travamos a guerra. A metralhadora deu a um pequeno número de soldados as capacidades de combate de grandes batalhões. Também aumentou o potencial de baixas em massa.
À luz de seu papel monumental na história, é um tanto surpreendente como as metralhadoras são realmente simples. Essas armas são feitos notáveis de engenharia de precisão, mas eles funcionam em alguns conceitos muito básicos. Neste artigo, veremos os mecanismos padrão que as metralhadoras usam para cuspir balas em um ritmo tão furioso.
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Os fuzileiros navais dos EUA disparam uma metralhadora M-240G durante os exercícios de treinamento na Base do Corpo de Fuzileiros Navais de Camp Lejeune, na Carolina do Norte. Metralhadoras médias como esta são um elemento essencial do arsenal moderno. Foto cedida pelo Departamento de Defesa Para entender como funcionam as metralhadoras, ajuda saber algo sobre armas de fogo em geral. Quase qualquer arma é baseada em um conceito simples:você aplica pressão explosiva atrás de um projétil para lançá-lo pelo cano. O mais cedo, e mais simples, a aplicação dessa ideia é o canhão.
UMA canhão é apenas um tubo de metal com uma extremidade fechada e outra aberta. A extremidade fechada tem um pequeno orifício para o fusível. Para carregar o canhão, você despeja pólvora - uma mistura de carvão, enxofre e nitrato de potássio - e, em seguida, cair em um bala de canhão . A pólvora e a bala de canhão estão no culatra , ou parte traseira do calibre , que é a extremidade aberta do canhão. Para preparar a arma para um tiro, você dirige um fusível (um pedaço de material inflamável) através do orifício, então chega até a pólvora. Para disparar o canhão, tudo que você precisa fazer é acender o fusível. A chama viaja ao longo do estopim e finalmente atinge a pólvora.
A pólvora queima rapidamente quando se inflama, produzindo muito gás quente no processo. O gás quente aplica uma pressão muito maior no lado do pó da bala de canhão do que o ar na atmosfera no outro lado. Isso impulsiona a bala de canhão para fora da arma em alta velocidade.
Para saber mais sobre as primeiras aplicações desta tecnologia, leia a próxima página.
Uma pistola de percussão (esquerda) e uma arma de pederneira (direita), duas etapas importantes no caminho para as armas de fogo modernas. © HowStuffWorks As primeiras armas de mão eram essencialmente canhões em miniatura; você carregou um pouco de pólvora e uma bola de aço, então acendeu um fusível. Eventualmente, esta tecnologia deu lugar a armas ativadas por gatilho , como as armas de pederneira e de tampa de percussão.
Armas de pederneira pólvora inflamada, produzindo uma pequena faísca, enquanto bonés de percussão fulminato de mercúrio usado, um composto explosivo que você pode incendiar com um golpe forte. Para carregar uma pistola de percussão, você despeja pólvora na culatra, coloque o projétil em cima dele, e coloque uma tampa de fulminato de mercúrio em cima de um pequeno mamilo. Para disparar a arma, você engatilha o martelo todo o caminho para trás e puxa o gatilho da arma. O gatilho libera o martelo, que balança para a frente na tampa explosiva. A tampa inflama, disparando uma pequena chama por um tubo até a pólvora. A pólvora então explode, lançando o projétil para fora do barril. (Dê uma olhada em Como funcionam as armas Flintlock para obter mais informações sobre essas armas.)
A próxima grande inovação na história das armas de fogo foi o cartucho de bala . Simplificando, cartuchos são uma combinação de um projétil (a bala), um propelente (pólvora, por exemplo) e um primer (a tampa explosiva), tudo contido em um pacote de metal. Os cartuchos são a base da maioria das armas de fogo modernas. O movimento para trás do parafuso da arma também ativa seu sistema de ejeção, que remove o invólucro gasto do extrator e o leva para fora de uma porta de ejeção. Discutiremos isso com mais detalhes posteriormente. Mas primeiro, vamos dar uma olhada em como tudo isso funciona - em um revólver.
Clique no gatilho para ver como um revólver dispara.
Na última seção, vimos que um cartucho consiste em um primer, um propelente e um projétil, tudo em um pacote de metal. Este dispositivo simples é a base da maioria das armas de fogo modernas. Para ver como isso funciona, vamos dar uma olhada em um revólver de ação dupla padrão.
Esta arma tem um cilindro giratório, com seis calças para seis cartuchos. Quando você puxa o gatilho de um revólver, várias coisas acontecem:
Quando o propelente explode, a caixa do cartucho se expande. O caso sela temporariamente a culatra, assim, todo o gás em expansão empurra para frente em vez de para trás.
Obviamente, este tipo de arma é mais fácil de usar do que uma pederneira ou uma arma de percussão. Você pode carregar seis tiros por vez e só precisa puxar o gatilho para disparar. Mas você ainda está bastante limitado:você precisa puxar o gatilho para cada tiro, e você precisa recarregar após seis tiros (embora alguns revólveres modernos possam conter 10 cartuchos de munição). Você também deve ejetar as cascas vazias dos cilindros manualmente.
Agora vamos dar uma olhada em como os fabricantes de armas lidaram com as desvantagens do uso de revólveres.
Hiram Maxim e um de seus primeiros projetos de metralhadora:Quando Maxim apresentou sua arma ao exército britânico em 1885, ele mudou o campo de batalha para sempre. Nos anos 1800, os fabricantes de armas desenvolveram vários mecanismos para resolver os problemas associados à capacidade limitada de tiro. Muitas dessas primeiras metralhadoras combinavam vários canos e martelos de disparo em uma única unidade. Entre os designs mais populares estava o metralhadora , nomeado após seu inventor Richard Jordan Gatling.
Esta arma - a primeira metralhadora a ganhar grande popularidade - consiste de seis a 10 canos de arma posicionados em um cilindro. Cada barril tem sua própria culatra e sistema de pino de disparo. Para operar a arma, você gira uma manivela, que gira os barris dentro do cilindro. Cada barril passa sob um tremonha de munição , ou revista carrossel , quando atinge o topo do cilindro. Um novo cartucho cai na culatra e o cano é carregado.
Cada pino de disparo tem um pequeno cabeça de cam que se prende a uma ranhura inclinada no corpo da arma. À medida que cada barril gira em torno do cilindro, a ranhura puxa o pino para trás, empurrando em uma mola apertada. Logo depois que um novo cartucho é carregado na culatra, o came do pino de disparo desliza para fora da ranhura e a mola o impulsiona para a frente. O pino atinge o cartucho, disparando a bala para baixo do cano. Quando cada barril gira em torno da parte inferior do cilindro, a cápsula do cartucho gasto cai de um porta de ejeção .
A metralhadora Gatling desempenhou um papel importante em várias batalhas do século 19, mas foi somente no início do século 20 que a metralhadora realmente se estabeleceu como uma arma a ser considerada.
A metralhadora Gatling é frequentemente considerada uma metralhadora porque dispara um grande número de balas em um curto espaço de tempo. Mas, ao contrário das metralhadoras modernas, não é totalmente automático:você precisa continuar girando se quiser continuar atirando. A primeira metralhadora totalmente automática é creditada a um americano chamado Hiram Maxim. A notável arma de Maxim pode disparar mais de 500 tiros por minuto, dando-lhe o poder de fogo de cerca de 100 rifles.
A ideia básica por trás da arma de Maxim, bem como as centenas de designs de metralhadoras que se seguiram, era usar o poder da explosão do cartucho para recarregar e rearmar a arma após cada tiro. Existem três mecanismos básicos para aproveitar esse poder:
Nas próximas seções, discutiremos cada um desses sistemas.
Clique e segure o gatilho para ver como uma arma de recuo dispara. Para simplificar, esta animação não mostra o carregamento do cartucho, mecanismos de extração e ejeção.
As primeiras metralhadoras automáticas tinham sistemas baseados em recuo . Quando você impulsiona uma bala pelo cano, a força da bala para frente tem uma força oposta que empurra a arma para trás. Em uma arma construída como um revólver, essa força de recuo apenas empurra a arma de volta para o atirador. Mas em uma metralhadora baseada em recuo, os mecanismos móveis dentro da arma absorvem parte dessa força de recuo.
Este é o processo:para preparar esta arma para disparar, você puxa o culatra (1) de volta, então empurra mola traseira (2) o gatilho sear (3) prende o parafuso e o mantém no lugar. O sistema de alimentação opera um cinturão de munição através da arma, carregar um cartucho na culatra (mais sobre isso mais tarde). Quando você puxa o gatilho, ele libera o parafuso, e a mola impulsiona o parafuso para a frente. O ferrolho empurra o cartucho da culatra para a câmara. O impacto do pino disparador do parafuso no cartucho inflama o primer, que explode o propelente, o que leva a bala pelo cano.
O cano e o ferrolho têm um mecanismo de travamento que os prende no impacto. Nesta arma, tanto o ferrolho quanto o cano podem se mover livremente no alojamento da arma. A força da bala em movimento aplica uma força oposta ao cano, empurrando-o e o parafuso para trás. Conforme o parafuso e o barril deslizam para trás, eles passam por uma peça de metal que os desbloqueia. Quando as peças se separam, a mola de barril (4) empurra o cano para frente, enquanto o parafuso continua se movendo para trás.
O parafuso está conectado a um extrator , que remove o cartucho gasto do barril. Em um sistema típico, o extrator tem uma pequena borda que se agarra a uma borda estreita na base da concha. Conforme o parafuso recua, o extrator desliza com ele, puxando a concha vazia para trás.
O movimento para trás do parafuso também ativa o sistema de ejeção . O trabalho do ejetor é remover a casca gasta do extrator e conduzi-la para fora de um porta de ejeção .
Quando a casca gasta é extraída, o sistema de alimentação pode carregar um novo cartucho na culatra. Se você mantiver o gatilho pressionado, a mola traseira acionará o parafuso contra o novo cartucho, começando todo o ciclo novamente. Se você soltar o gatilho, a flecha agarrará o ferrolho e evitará que ele gire para a frente.
Clique e segure o gatilho para ver como uma arma de efeito blowback dispara. Para simplificar, esta animação não mostra o carregamento do cartucho, mecanismos de extração e ejeção. Consulte a seção "Alimentação da metralhadora:sistema de correia" para descobrir como esses componentes funcionam.
UMA sistema de blowback é algo como um sistema de recuo, exceto que o cano é fixado no alojamento da arma, e o cano e o parafuso não travam juntos. Você pode ver como esse mecanismo funciona no diagrama abaixo.
Esta arma tem um parafuso deslizante (3) mantido no lugar por um acionado por mola revista de cartuchos (5), e um mecanismo de gatilho (1). Quando você desliza o parafuso para trás, a gatilho sear (2) mantém no lugar. Quando você puxa o gatilho, a selagem libera o parafuso, e a mola o impulsiona para a frente. Após as câmaras de parafuso o cartucho, o pino disparador dispara o primer, que inflama o propelente.
O gás explosivo do cartucho conduz a bala pelo cano. Ao mesmo tempo, a pressão do gás empurra na direção oposta, forçando o parafuso para trás. Como no sistema de recuo, um extrator puxa a concha para fora do barril, e o ejetor o força para fora da arma. Um novo cartucho se alinha na frente do parafuso pouco antes de a mola empurrar o parafuso para frente, começando o processo tudo de novo. Isso continua enquanto você mantém o gatilho pressionado e há munição sendo alimentada no sistema.
Clique e segure o gatilho para ver como uma arma de ação a gás dispara. Para simplificar, esta animação não mostra o carregamento do cartucho, mecanismos de extração e ejeção. Consulte a seção "Alimentação da metralhadora:sistema de correia" para descobrir como esses componentes funcionam.
O sistema de gás é semelhante ao sistema de blowback, mas tem algumas peças adicionais. A principal adição é um pistão estreito preso ao parafuso, que desliza para frente e para trás em um cilindro posicionado acima do cano da arma. Você pode ver como este sistema funciona no diagrama abaixo.
Esta arma é basicamente a mesma que usa o sistema de blowback, mas a força traseira da explosão não impulsiona o ferrolho para trás. Em vez de, a pressão do gás para a frente empurra o parafuso para trás. Quando o ferrolho balança para frente para disparar um cartucho, ele trava no barril. Uma vez que a bala desce pelo cano, os gases em expansão podem sangrar no cilindro acima do barril. Esta pressão do gás empurra o pistão para trás, movendo-o ao longo da parte inferior do parafuso. O pistão deslizante primeiro desbloqueia o parafuso do cano, e então empurra o parafuso de volta para que um novo cartucho possa entrar na culatra.
Os diagramas que apresentamos representam apenas exemplos específicos de como esses sistemas funcionam. Existem centenas de modelos de metralhadoras, cada um com seu próprio mecanismo de disparo específico. Essas armas também diferem em várias outras maneiras. Nas próximas duas seções, veremos algumas das principais diferenças entre os vários modelos de metralhadoras.
Uma das principais diferenças entre os diferentes modelos de metralhadoras é o mecanismo de carregamento. As primeiras metralhadoras manuais, como a metralhadora Gatling, usou um dispositivo chamado funil de munição. Hoppers são apenas caixas de metal contendo cartuchos individuais soltos que cabem no topo do mecanismo da metralhadora. Um por um, os cartuchos caem da tremonha e caem na culatra. Os funis podem conter uma boa quantidade de munição e são fáceis de recarregar, mesmo enquanto a arma está disparando, mas eles são bastante pesados e só funcionam se a arma estiver posicionada com o lado correto para cima.
O sistema de tremonha foi substituído pelo sistema alimentado por correia , o que ajuda a controlar o movimento da munição na arma. A munição está contida em um cinto longo, que a operadora detém, ou está contido em um saco ou caixa. Depois que uma bala é disparada, sai do caminho, e uma nova rodada desliza no lugar.
Outro sistema é o revista operada por mola . Neste sistema, uma mola empurra os cartuchos em um compartimento de revista até a culatra. As principais vantagens desse mecanismo são que ele é confiável, leve e fácil de usar. A principal desvantagem é que ele pode conter apenas uma quantidade relativamente pequena de munição.
Continue lendo para obter mais informações sobre as vantagens do sistema de correia.
Metralhadoras montadasMetralhadoras pesadas com correia, geralmente montado em um tripé ou veículo, pode precisar de mais de um operador. As tropas individuais geralmente carregam armas leves, com bipés extensíveis ou tripés para estabilidade. As armas automáticas menores que usam cartuchos são classificadas como rifles automáticos, rifles de assalto ou metralhadoras. De um modo geral, o termo "metralhadora" descreve todas as armas automáticas, incluindo essas armas menores, mas também é usado para descrever especificamente armas pesadas alimentadas por cinto.
Diagrama de vista superior de um mecanismo de alimentação comum.
Para grande volume de munição, a sistema de cinto geralmente é a melhor opção. Os cintos de munição consistem em uma longa sequência de cartuchos presos com pedaços de lona ou, mais frequentemente, presos por pequenos elos de metal. As armas que usam esse tipo de munição têm um mecanismo de alimentação acionado pelo movimento de recuo do ferrolho.
o parafuso (1) nesta arma tem um pequeno rolo cam (5) em cima dele. Conforme o parafuso se move, o rolo do came desliza para frente e para trás em um longo, sulcado alimentação peça de cam (2) Quando o rolo do came desliza para frente, ele empurra o came de alimentação para a direita contra um voltar a primavera (6). Quando o rolo do came desliza para trás, a mola empurra o came de volta para a esquerda. A alavanca do came de alimentação está conectada a um lingueta com mola (8), uma pinça curva que fica no topo do cinturão de munições. Conforme o came e a alavanca se movem, a lingueta se move para fora, agarra um cartucho e puxa o cinto pela arma. Quando o ferrolho avança, ele empurra o próximo cartucho para dentro da câmara.
O sistema de alimentação conduz o cinto de munição através guias de cartucho (2) logo acima da culatra. Conforme o parafuso desliza para frente, a parte superior empurra o próximo cartucho da linha. Isso tira o cartucho da correia, contra o rampa de câmara (3). A rampa de compartimentação força o cartucho para baixo na frente do parafuso. O parafuso tem um pequeno extrator, que agarra a base do invólucro do cartucho quando o cartucho desliza no lugar. Conforme o cartucho desliza na frente do parafuso, isso deprime o ejetor de mola (6).
Quando o pino de disparo atinge o primer, impulsionando a bala pelo cano, a força explosiva impulsiona a haste operacional e o parafuso preso para trás. Quando o projétil ultrapassa a parede da câmara, o ejetor salta para frente, tirando o cartucho da arma pela porta de ejeção. Este sistema permite disparar continuamente sem recarregar.
Clique e segure o gatilho para ver como funciona o sistema de carregamento e ejeção.
O mecanismo básico da metralhadora permaneceu o mesmo por mais de cem anos, mas os fabricantes de armas estão continuamente adicionando novas modificações. Um design moderno se transforma de uma caixa em uma arma com o simples toque de um botão [fonte:Sofge]. Além disso, novas tecnologias leves de armas pequenas ( LSAT ) são feitos de materiais mais leves que podem reduzir o peso das metralhadoras e suas munições em 40 por cento.
Quer você já tenha segurado uma metralhadora ou visto uma, este poderoso dispositivo teve um efeito profundo em sua vida. Metralhadoras contribuíram para a dissolução de nações, reprimindo revoluções, derrubando governos e acabando com guerras. Em termos inequívocos, a metralhadora é um dos desenvolvimentos militares mais importantes da história do homem. Para obter informações adicionais sobre metralhadoras e tópicos relacionados, vá para os links na página seguinte.
