La pólvora negra, y parda, en grano.

Durante quinientos años la composición de la pólvora permaneció prácticamente invariable. Era la llamada pólvora negra, compuesta a base de carbón, azufre y salitre en proporciones generales semejantes, con ligeras variaciones de acuerdo al empleo que se pretendía hacer de ella.

Su empleo en cañones obligaba a fabricar la pólvora granulada, con una forma similar y un tamaño ligeramente mayor que la arena que actualmente se emplea en la construcción. Cuando aparece el rayado de las piezas de artillería, hacia el año 1850, se produce un aumento en las presiones de trabajo en el interior del ánima, consecuencia del mayor peso del proyectil, el mejor ajuste entre el proyectil y el ánima[1] y la resistencia al avance que ofrecían los tetones que producían la estabilización giroscópica.

Era necesario ralentizar la combustión de la pólvora y para ello se fabricaron grandes bloques de pólvora prensada, a semejanza de los mixtos[2] empleados en las espoletas a tiempos, que, tras las primeras pruebas desfavorables, se convirtieron en bloques más pequeños de formas prismáticas (llamados granos de pólvora), macizos o con uno o varios taladros a lo largo de su cuerpo (denominados canales). Con la pólvora conformada en granos se consigue disminuir la presión máxima en el interior del ánima, pero manteniendo el empuje del proyectil durante más tiempo en su recorrido por el interior del ánima, de forma que se aumenta la velocidad de salida del mismo, que es lo que se denomina velocidad inicial.

El graneo de las pólvoras, además de los efectos moderados de presión, aumentaba la regularidad en su combustión y, por lo tanto, en el tiro.

Fruto de la revolución ocurrida en la fabricación de las pólvoras se hizo necesario, como veremos más adelante, el diseño de aparatos y dispositivos que fueran capaces de medir velocidades iniciales y presiones en el interior del ánima: nació así, la parte de la balística que mide los parámetros que definen las trayectorias, denominada Balística Experimental.

Hacia el año 1880 aparece en el panorama internacional una nueva pólvora fabricada con carbón vegetal; por ese motivo, su color no era negro, sino marrón, variando su tonalidad de acuerdo al tipo de madera empleada. Son las llamadas pólvoras pardas[3], prácticamente iguales a la pólvora negra, aunque de combustión aún más lenta.

El algodón pólvora.

Simultáneamente al desarrollo del rayado del ánima, se venía estudiando un sustituto a la pólvora negra que dejara menos residuos tras el disparo, ya que estos suponía un gran inconveniente, sobre todo en las armas portátiles.

En el año 1846 se publicó una memoria del capitán Novella en la que se da cuenta de la xiloidina, sustancia que se inflamaba de manera súbita, y que era el producto resultante del proceso de nitración del almidón. Dicha sustancia se podía obtener también a base de nitrar la celulosa del papel, cáñamo o algodón. Finalmente fue el algodón la materia prima principal para obtener este tipo de pólvora, motivo que llevó a darle el nombre de algodón pólvora[4].

A consecuencia de la memoria citada anteriormente, la Junta Superior Facultativa ordenó que se hicieran pruebas en la Escuela Central de Pirotecnia de Sevilla y en el laboratorio de química de la Academia de Artillería de Segovia. En marzo de 1847 el capitán D. Claudio del Frasno y Palacio y el capitán D. Joaquín de Bouligni y Fonseca, profesor y ayudante de profesor de la clase de ciencias naturales del Real Colegio, escribieron una memoria sobre el procedimiento que siguieron para la fabricación del algodón pólvora, constituyendo una de las primeras publicaciones realizadas en Europa, sobre su fabricación y ensayos. En ella, incluyen información detallada sobre las pruebas realizadas para verificar su potencia, cantidad y calidad del residuo producido en su combustión, grado de inflamabilidad y demás propiedades.

Las principales ventajas de esta sustancia se podían resumir en que era más sencilla y barata de fabricar, que generaba escaso residuo y, además proporcionaba mayor potencia, estimada inicialmente entre dos y tres veces la potencia de la pólvora negra empleada en armas ligeras, que fue donde primero se probó.

Lo cierto es que tras las primeras pruebas, se decide abandonar la fabricación del algodón pólvora con vistas a ser empleado como carga de proyección[5] en cañones debido a los graves inconvenientes de descomposición y reacción espontánea, a bajas temperaturas incluso.

Tan solo se empleó, años más tarde, en la carga interior de algunos proyectiles pesados, las denominadas granadas-mina; pero incluso en este caso, era necesario mantenerlo húmedo para evitar su reacción espontánea.

La pólvora sin humo.

Las investigaciones para encontrar una sustancia que reemplazara a la pólvora negra continuaron hasta la aparición de las llamadas pólvoras sin humo. Alrededor de 1875 aparece la pólvora Vieille que, además de no generar residuo, no tenía la instantaneidad de la pólvora negra. En principio la pólvora estaba pensada para el fusil francés Lebel, que era de menor calibre que los modelos anteriores y por lo tanto exigía una pólvora que generara muy poco residuo, pues de lo contrario, se embozaba el cañón a los pocos disparos. Además, el proyectil de menor calibre necesitaba mayor velocidad inicial para tener el mismo alcance que las armas ligeras precedentes.

Y a partir de ese momento, todas las naciones, España incluida, se lanzaron al estudio de una sustancia a base de nitrar celulosa en polvo (descartando el algodón en rama) que obtuviera las mismas prestaciones que la pólvora inventada por el francés M. Vieille.

Este tipo de pólvora recibió el nombre de pólvora sin humo, pues era muy apreciable la disminución del mismo, respecto a la pólvora negra. Aunque no era precisamente, la ausencia de humo, la principal de sus características, que podíamos resumir en:

-       Mayor velocidad inicial y, por lo tanto, más alcance.

-       Disminución de peso y volumen de la munición.

-       Menor fuerza de retroceso.

-       Ausencia de olores y gases nocivos, además del humo.

-       Buena conservación y manipulación segura.

Las primeras pruebas realizadas en España con pólvoras de nitrocelulosa se verificaron en el año 1890, empleando un cañón de bronce de 8 cm y uno de acero de 15 cm y se probaron granos de diversas dimensiones y en cargas de peso variable, pues se desconocía totalmente las cantidades y formas necesarias para obtener las velocidades iniciales adecuadas a cada cañón. Tras muchas pruebas, se generaliza el empleo de granos de forma cilíndrica y pequeño diámetro, de mayor o menor longitud, conocidos popularmente como macarrones de pólvora (o simplemente macarrones).

Lo cierto es que la aparición de las pólvoras sin humo supuso una auténtica revolución en los procedimientos de empleo de la artillería y no había publicación militar europea que en la década de 1890 no dedicara uno o más artículos a tratar sobre ellas.

Finalmente, a caballo del cambio de siglo se va produciendo un paulatino abandono de las pólvoras negras y pardas por las nuevas pólvoras de nitrocelulosa.

Balística experimental.

Ya desde la aparición de los granos de pólvora negra y parda se hizo necesario modificar la configuración de las cargas de proyección. A esto se sumó la aparición de la pólvora sin humo, que cambió por completo el proceso de fabricación de cargas de proyección: no eran válidos ni los pesos ni los tipos de grano que se venían empleando hasta entonces.

Fue necesario recurrir a dispositivos destinados a medir presiones en el interior del tubo y velocidades iniciales. En el primer caso, para trabajar por debajo del límite de resistencia del tubo, y en el segundo, para confeccionar las tablas de tiro y obtener la precisión que siempre se le ha exigido a la artillería.

Dentro del primer tipo de aparato de medida, los que miden presiones, aparece el manómetro Crusher, alrededor del año 1880, consistente en un cilindro de cobre cuyo aplastamiento es proporcional a la presión que soporta en el momento del disparo. Ya en el año 1882, se fabrican en España cilindros de cobre para manómetros Crusher.

Además, con la aparición de las pólvoras sin humo, más lentas y progresivas[6] que las pólvoras negras, fue necesario desarrollar dispositivos para medir no solo presiones máximas, sino también presiones finales: para ello se desarrollaron el manómetro registrador[7] y los cañones probeta con varios puntos de medición.

Más antigua aún que la medición de presiones, es la determinación de la velocidad inicial. Los primeros aparatos fiables se basaron en la aplicación de la electricidad para medir con precisión velocidades que a mediados del siglo xix superaban con creces, en algún caso, la velocidad del sonido[8].

Se desarrollaron dos modelos, principalmente. El primero de ellos fue el péndulo electrobalístico del capitán Navez, oficial belga, que presentó su primer modelo en 1847, perfeccionado en 1858, y ampliamente utilizado en todas las pruebas llevadas a cabo en España desde el año 1850.

El segundo, y de mayor precisión, fue el cronógrafo Le Boulangé, aparecido alrededor de 1880, y luego perfeccionado, pasando a llamarse Le Boulangé-Breger; y que también fue ampliamente empleado en España.

Estopines.

El estopín era el elemento sobre el que actuaba el sirviente para producir el disparo del cañón. En este caso, era un elemento que tenía su origen en las armas portátiles, donde tras la Guerra de la Independencia, se comienza a estudiar la forma de sustituir la llave de chispa por otro dispositivo más seguro, sobre todo en días de lluvia.

Sin embargo, en este caso, la solución adoptada en las armas ligeras no fue válida en artillería, pues requería una llama inicial más grande. Durante esos años se emplea un dispositivo denominado estopín, que no era otra cosa que una mecha de un mixto especial dentro de una carcasa dura, confeccionada a base de papel parafinado o metal. El estopín recibía un tratamiento especial que le permitía funcionar aún después de haber estado sumergido en el agua durante algún tiempo, lo cual garantizaba su funcionamiento en condiciones meteorológicas adversas. Pero aún así, era necesario mantener encendida en el asentamiento alguna mecha o lanzafuegos lo cual era, en el caso de este último, ciertamente peligroso mientras se manipulaba con la pólvora junto a él.

En el año 1848 se fabrican en España los primeros estopines de fricción, a instancias del brigadier D. Víctor Duro, en el Parque de Artillería de Madrid y basándose en modelos conocidos tras una comisión realizada en el extranjero, en concreto en el estopín prusiano. En este caso, el fuego se genera mediante una sustancia susceptible de inflamarse mediante el rozamiento producido al desplazar un elemento de fricción a través suyo y manejado por un sirviente.

La sustancia más adecuada para iniciar la llama era una mezcla de polvorín[9], clorato de potasa y sulfuro de antimonio. Curiosamente, el clorato de potasa se había probado, mezclado con pólvora negra, como reforzador de la potencia de la misma; sin embargo, provocó múltiples accidentes dado lo propenso de la mezcla a reaccionar. Fue Louis Proust, en su época de profesor en el Real Colegio, quien encontró el modo de trabajar con ella de forma segura. Sin embargo, hasta que no se fabricó el primer modelo de estopín a fricción, no reconocimos la importancia del hallazgo de Proust.

Cuando se generalizó el empleo de artillería de retrocarga, se modificó el diseño de los estopines, pasando a disponer, además, de un elemento obturador para evitar el escape de gases de la recámara a través suyo.

También se diseñaron estopines eléctricos (año 1885) para ser empleados junto al explosor reglamentario, cuyo uso habitual se centraba fundamentalmente en las experiencias, gracias a la capacidad de disparar a considerable distancia de la boca de fuego.

A finales del siglo xix comienzan a sustituirse los estopines de fricción por los de percusión, en los que la energía del golpe producido por un percutor inicia la mezcla explosiva.

Hoy en día se siguen utilizando estopines de percusión y eléctricos.