Blindajes. Blindajes contra impactos penetrantes.

En el resumen anterior habíamos realizado una pasada muy breve sobre los impactos penetrantes y como blindarse contra ellos. Es importante saber diferenciar el tipo de amenaza para blindar el objetivo, ya que no es lo mismo proteger a un caballero medieval contra las armas de la época que un carro de combate moderno.

Linotórax. Este tipo de protección fue muy común
en el Mediterráneo entre los siglos VI y III a.C.
Ofrecía poca resistencia ante armas penetrantes.

Primero haré un breve repaso sobre el blindaje contra perforaciones a lo largo de la historia:
 Antes del descubrimiento de los metales las únicas amenazas reales de este tipo en el campo de batalla se debían a las flechas, lanzas y quizás a algún cuchillo. Por lo tanto, se idearon diversas protecciones como las prendas de cuero, cuero hervido, placas de madera y prendas textiles prensadas y pegadas varias capas. De la mayoría no tenemos evidencia directa, ya que al constituirse de materiales perecederos se han perdido con el paso del tiempo. Sin embargo, por una serie de razones, la  cultura americana antes del contacto con Europa se veía sumida aún en ese período histórico. Alguno alegará que ya fabricaban útiles de combate y defensa en cobre y otros metales, pero no eran la tónica habitual, sino más bien una excepción y propio de armas de mucho lujo destinadas a mostrar la capacidad adquisitiva del portador. En cualquier caso, en mesoamérica era común encontrar que la casta guerrera portara como única armadura una prenda de algodón prensado, de la misma manera que se confeccionaban los perpuntes o gambesones medievales europeos, así como yelmos o cascos de madera tallada con forma de animales. Estos yelmos de madera podrían parecer meramente decorativos, sin embargo, la dureza de las maderas tropicales con las que estaban fabricados supera con creces la de las europeas, siendo capaces de desviar perfectamente una hoja de acero. Podemos suponer que, en Europa, antes de la proliferación del uso de los metales para la guerra  se  utilizaban diversas protecciones textiles, como la famosa linothorax griega, así como elementos de cuero, que resultaban más cómodos de llevar debido a la menor temperatura comparada con meso y suramérica. Recordemos que el cuero curtido resulta muy resistente al corte y es buen amortiguador de los impactos, teniendo en cuenta además que las armas de la época (bronce, cobre e incluso hierro) no son ni de lejos tan duras ni filosas como lo pueden ser hoy día.
 Aquí voy a abrir un paréntesis que repetiré constantemente en las entradas: casi la totalidad de "documentales" y "experimentos" llevados a cabo por "expertos" en los que se prueban o comparan armas y armaduras son una estafa. Incluso los más documentados y exhaustivos, los que parten casi desde cero en la elaboración de las piezas adolecen de fallos: el simple hecho de utilizar aceites diferentes en el templado, de curtir el cuero con productos que ni se asemejan a los actuales, y un larguísimo etcétera de cagadas que comete el experto de turno, ya que la gente siempre se fija en la morfología y cree que ahí radica toda la diferencia, pero nada más lejos de la realidad. Así que por favor, cuando vean vídeos de youtube de "armadura contra cota de malla", "katana contra espada larga" y similares, si no dice con qué materiales, calidades, herramientas y métodos de trabajo fueron hechas, ni se lo crean. Hasta aquí el paréntesis-berrinche.
Volviendo al tema que nos ocupa, los impactos penetrantes comenzaron a ser un verdadero problema con la aparición masiva del bronce en forma de punta de lanza. Propagada por todo el mundo, las armas de asta de la familia de las lanzas demostraron ser sumamente eficaces contra todo tipo de protecciones corporales, de relativamente fácil manejo y muy versátiles tanto en defensa como en ataque, en formaciones ordenadas y en combates individuales. Una punzada siempre es más difícil de ver venir y por lo tanto de esquivar o desviar que un tajo, y cansa menos al atacante que un arma de corte o tajo. Además toda la energía se concentra en la pequeña zona de la punta, haciendo que muy pocas protecciones puedan hacer frente a un arma penetrante.
Con la llegada del hierro y posteriormente del acero se hizo patente que ninguna defensa pasiva que no consistiera en una buena plancha de metal endurecido podía salvar al portador de una muerte segura si era alcanzado con un arma penetrante. Obviamente contamos con excepciones: los escudos de madera reforzados con cuero o tejidos resultan más o menos eficaces frente a este tipo de amenazas, si bien no impedían totalmente la penetración, de ahí el uso de umbos metálicos que facilitaban que el portador no quedara grapado a su propio escudo por una flecha o lanza. Una notable excepción es la cota de malla como vulgarmente se le conoce, yo prefiero utilizar el término lóriga o lorigón, ya que es en la Edad Media cuando el perfeccionamiento de las técnicas metalúrgicas permiten a algunas clases de cotas de malla resistir impactos penetrantes. Aunque la cota de malla se utilizó antes de Cristo, no era de tan buena calidad para resistir impactos realmente penetrantes (ojo, no quiere decir que una lóriga de calidad superior no pudiera aguantar este tipo de ataques). La lóriga medieval que realmente resiste la penetración eran denominadas de media prueba o a toda prueba, dependiendo del tipo de disparo de ballesta que pudiera soportar sin abrirse. Sin embargo, desde que existe el tejido de malla de metal existieron "desmalladores": armas o proyectiles extremadamente afilados, rígidos y comúnmente con una punta de ángulo diminuto. Buena prueba de ello son las puntas tipo bodkin de flechas y saetas,  los estoques, o las dagas que estaban diseñadas exclusivamente para colarse en las articulaciones de las armaduras bajomedievales y perforar la cota de malla que las protegía.
Con la llegada de la pólvora y el abandono de las protecciones corporales casi por completo (ojo, muchos autores señalan que el abandono de las armaduras se debe a que la potencia de las armas de fuego dejaba obsoleta la armadura, sin embargo yo no comparto esa opinión, ya que en todos los períodos se pudieron fabricar planchas de acero portátiles que impidieran la penetración de las armas de fuego. Recordemos que los proyectiles hasta el siglo XIX eran, a excepción de los primerísimos de materiales pétreos, de plomo. El plomo es un material muy blando, que se deforma con facilidad, el acero de armadura es especialmente duro, pudiendo salir prácticamente indemne de un disparo de la época, sin que el peso resulte prohibitivo . La razón de la obsolescencia de las armaduras se debe principalmente a los cambios socio-políticos (y los económicos, que siempre están) que tuvieron lugar entre el XVI y XVII, cuando los ejércitos cambiaron radicalmente de sentido táctico, relegando las armaduras a algunas unidades de caballería.

Durante los siguientes siglos, hasta mediados del  XX no hay una diferenciación clara entre los diferentes tipos de amenazas del campo de batalla. Si bien podríamos considerar los proyectiles de armas de fuego como penetrantes y la metralla como de tajo-penetrantes (salvo municiones especiales y munición de armas de gran calibre). Aunque esta clasificación se debe únicamente a los efectos que causa en un cuerpo desprotegido, ya que la inmensa mayoría tanto de metralla como de proyectiles no pretenden ser perforantes,es decir, abrirse paso por las defensas, sino que la penetración es un resultado derivado de la escasa protección de las víctimas. En otras palabras, no estaban diseñadas realmente para perforar corazas. Con la aparición del hormigón y los buques acorazados se empezaron a diseñar proyectiles que realmente pudieran vulnerar las defensas de las nuevas fortificaciones, dando lugar a proyectiles de alto explosivo y los primeros proyectiles diseñados para perforar blindaje.

Chaleco balístico de nylon usado por Estados Unidos durante la
década de los 60.

Sin embargo, el material utilizado desde el XVI hasta mitad del XX tanto para penetrar como para blindar fue exclusivamente el acero de blindaje. ¿Qué características tiene el acero para que fuera utilizado casi exclusivamente como tal? la industria del acero tuvo importantísimos avances durante todo el XIX y el XX, pudiendo satisfacer una demanda creciente en todos los sectores económicos, un claro ejemplo es en la arquitectura y los primeros buques de acero. La industria militar de repente se vio con la capacidad de acorazar casamatas fijas de artillería, buques, e incluso infantería, por no hablar de los primeros blindados. Como ya hemos comentado, estas aleaciones de acero conservaban buena tenacidad y muy baja fragilidad (esto es, la tenacidad es la propiedad que le permite absorber gran potencia sin quebrar) al mismo tiempo que presentaban una alta dureza. Normalmente, aunque resulta un poco anacrónico, todos los aceros miden su dureza en la escala Brinell. Cuanto más alto en la escala, más duro. Si quieren saber más del tema, busquen la entrada referente al acero.
Sin embargo, para la infantería empezó a hacerse engorroso el uso de pesadas corazas de acero, incompatibles  desde la segunda guerra mundial con las tácticas empleadas por los ejércitos, por lo que se comenzó a buscar materiales más livianos que permitieran a la infantería y a los vehículos ligeros resistir impactos de metralla y calibres no penetrantes de armas cortas como pistolas. En los años 60 empieza a utilizarse el aluminio para carros ligeros de combate, diseñados especialmente para ser helitransportados y con la invención de la fibra de vidrio-poliéster, los cascos abandonan el acero para adoptar la protección composite. Es aquí, cuando comienzan a especializarse las defensas cuando realmente hay una separación clara en los propósitos de las municiones y se puede hablar tranquilamente de munición perforante. Si bien  es cierto que en la primera guerra mundial ya hubo proyectiles de infantería y cañones especialmente diseñados para perforar blindajes, y en la segunda ya los cañones eran dotados con munición exclusivamente perforante, no me referiré a estos períodos, dado que como he dicho, el blindaje correspondía casi únicamente a aceros en todos los ámbitos del combate y la única protección frente a las amenazas perforantes era más grosor de blindaje.

Munición anticarro APFSDS: proyectil y sabot, proyectil
(presumiblemente Cobalto-Wolframio) y cartucho completo

La munición perforante actual, tanto en armas ligeras como fusiles (incluso escopetas) como en cañones navales y de carros blindados, pasando por toda la gama de calibres intermedios, se basa en un penetrador, usualmente carburo de Wolframio (carburo de tungsteno para los anglosajones, pero el Wolframio lo descubrió un español, así que háganme el favor y digan Woframio) recubierto de una carcasa más blanda que agarre las estrías. Para armas ligeras existe munición perforante de aleaciones especiales de acero y me consta que en carros de combate y blindados existían penetradores de Uranio empobrecido, aunque creo que están en desuso. En el caso de carros blindados la munición suele ser APFSDS, de la cual ya hablamos en una entrada anterior, siendo la denominación común para las de armas ligeras sólo AP, ya que no suelen ir subcalibradas (ya son suficientemente estrechas) y resulta en muchos casos un costo inútil la estabilización con aletas.
Esta munición en todos los casos funciona igual: se trata de un proyectil extremadamente duro, que prácticamente no se deforma al impacto incluso contra una gruesa chapa de acero endurecido, que penetra en el blanco por pura energía cinética. Ante este tipo de amenazas, los blindajes tradicionales de metal homogéneo resultan inútiles. Como dato, un proyectil AP con núcleo de WC   (940 m/s, 5.9 g de masa y relación longitud/diámetro 3.6) penetra 42 mm en un blanco de Aluminio 2017-T451. Es decir, el peso y costo de un blindaje monolítico de materiales convencionales es inasumible para blindar contra amenazas altamente penetrantes. Pero si nos vamos a los casos de los tan afamados Kevlar (aramidas) y polietilenos de blindaje, el resultado es aún peor: el proyectil duro pasa directamente a través de los tejidos, destruyendo la matriz y cortando o apartando las fibras, sin depositar casi energía cinética, por lo que atraviesa el blanco limpiamente y debido a su gran velocidad causa gravísimos daños.
La profusión de armas blancas y su inmensa letalidad en espacios cerrados supera al de las armas de fuego cortas, y es una amenaza ante la que la policía y otras fuerzas de seguridad no tienen defensa si se protegen con un chaleco antibalas común de fibras. Los cuchillos, estiletes y picahielos, con gran capacidad de penetración y gran dureza pasan a través de las defensas antibala ligeras, de la misma forma que los proyectiles perforantes de arma de fuego. También hay que añadir a la categoría de arma penetrante los proyectiles de ballesta de punta dura, que son capaces de atravesar defensas personales de este tipo.

Protección balística moderna que incluye placas de cerámica
como medida contra proyectiles perforantes

Ante esta clase de amenaza, sólo queda una solución: interponer una primera cara de material extremadamente duro entre el proyectil y el blanco que consiga erosionar el primero y frenarlo lo suficiente como para lograr su detención. Por desgracia, la gama de materiales que cumplen esta premisa carecen de otras características que apoyen su uso.
Se podrían utilizar aleaciones pesadas como uranio empobrecido o el propio WC, sin embargo el peso es brutalmente superior incluso comparado con el acero, por lo que su uso para deformar proyectiles se limita a zonas muy vulnerables y en forma de chapa perforada, a fin de aligerar la estructura. Además su relativo alto costo los hacen poco atractivos. Actualmente, de este tipo de defensa (capa de aleaciones pesadas-duras perforadas) se limita a carros de combate, teniendo además poca profusión y la bibliografía al respecto y especialmente abierta al público es escasísima.
Por ello se encontró otra solución: las cerámicas. Las cerámicas de blindaje (también llamadas cerámicas tenaces) son materiales extremadamente duros y muy ligeros, pero a la vez frágiles y costosos. Por lo tanto su uso como blindaje monolítico queda descartado. El papel de las cerámicas en los blindajes modernos es de sacrificio. Dado su alta fragilidad (incluso las tenaces), prácticamente cualquier impacto de proyectil fracturará la pieza, por lo que necesita un material trasero que recoja los trozos de cerámica y el proyectil erosionado y desestabilizado, para que al abrirse paso por este segundo material los trozos cerámicos sigan erosionando el material, deformándolo y restándole eficacia penetrante. En las placas de chalecos antibala modernos contra proyectiles AP, este material suele ser un composite de UHMWPE o aramida, ya que prima la ligereza sobre el costo. En carros blindados se suele emplear aleaciones de aluminio, más pesadas que los compuestos, pero que abaratan su coste. En cuanto a las cerámicas, las más empleadas son alúmina u óxido de aluminio, en diferentes proporciones de pureza y granulometría previa al sinterizado, carburo de silicio y carburo de boro.
En la defensa contra armas blancas, la mayoría de soluciones optan por blindar la parte exterior del chaleco con placas o cota de malla de acero o aluminio, actuando las capas de composite como amortiguador del impacto. En este caso, la energía cinética de la amenaza no deriva tanto de la velocidad como del peso, por lo que el acero duro o el aluminio suele ser suficiente como para encastrar el arma y permitir que la herida sea únicamente superficial o quede indemne el blanco en caso de llevar una capa posterior de amortiguamiento. El problema de este tipo de protecciones es que resultan un poco pesadas para llevar todo el día y dificultan los movimientos.
Por lo tanto actualmente se están buscando alternativas como los tejidos de UHMWPE, que consisten en tejer fibras de polietileno junto con poliesteres u otros materiales comunes para que la urdimbre no dañe las preciadas fibras de polietileno, lo que le restaría eficacia a la prenda. Este tejido forma una tupida malla que resulta útil contra impactos penetrantes del tipo arma blanca, si cuenta con las capas suficientes. Otras opciones (patentadas, por cierto) optan pon diseminar cerámicas en polvo sobre un tejido de aramida, pegándolo con resinas y posteriormente fracturándolas para conseguir la dflexibilidad deseada. Al parecer unas cuantas capas con cerámica impregnada no merman la capacidad antibala y confieren mayor resistencia contra armas blancas. La tercera opción que se

No es coña: policía alemana cubierta de cota de malla ante
la profusión de ataques con hachas y armas blancas penetrantes
para los cuales los chalecos balísticos blandos no son útiles.

baraja para dotar a los blindajes flexibles de capacidad antipenetrante en la famosa armadura líquida. Esta consiste en tratar un tejido como la aramida con una solución de nanopartículas de sílice, que se quedan adheridas al tejido. Ante un impacto, la red de nanopartículas rigidiza en tejido localmente sólo en el momento del impacto, permitiendo que la fuerza del impacto se distribuya uniformemente y en un área mayor, lo que implica que el tejido no sólo es más útil contra impactos penetrantes, sino contra proyectiles blandos también.
En la defensa de vehículos, podemos distinguir entre ligeros y pesados. Los primeros suelen blindarse tradicionalmente con aluminio monolítico, ya que su menor densidad (2,7 g/cm3) con respecto al acero (7,8 g/cm3) le permiten ahorrar en peso. Esto puede parecer un poco absurdo, pero es que en los vehículos ligeros el blindaje es una parte importante del peso total del vehículo, por lo que tanto para ahorro de combustible, tamaño del motor y para disminuir la presión ejercida sobre el terreno entre otros aspectos, el peso es importante. El aluminio, como ya hemos dicho, no es un buen material para detener impactos penetrantes, pero con un grosor suficiente y asumible para carros ligeros es capaz de detener proyectiles perforantes hasta del calibre .50 Browning. El problema con el aluminio es muy similar al del acero: aunque detenga el proyectil la onda generada por el impacto puede desconchar la parte interna del blindaje, lanzando esquirlas al interior, lo cual es igual de peligroso (o más) que una perforación total. Esto se soluciona con más grosor de blindaje monolítico, con aleaciones de aluminio más blandas en el blindaje posterior o con los llamados spall liner, que suelen ser placas de composites (fibra de vidrio, nylon balístico, aramidas, polietilenos, etc) de poco peso y gran capacidad de absorción de metralla.

En vehículos pesados (principalmente tanques), la solución no es tan sencilla, dado que los vehículos de este tipo deben soportar los proyectiles antiblindaje más potentes. Penetradores de compuestos rígidos, duros y muy densos (el uranio empobrecido está alrededor de los 19 g/cm3 y el WC 15,63 g/cm3) capaces de almacenar mucha energía cinética  y no deformarse tan fácilmente como el acero ante un impacto a altas velocidades, siendo su culmen los proyectiles APFSDS. La ventaja de los carros blindados con respecto a otros vehículos es que el blindaje representa un porcentaje relativamente bajo en el total del vehículo, por lo que es más factible el uso de soluciones más pesadas.
Los carros blindados no pueden prescindir de su tradicional blindaje de acero monolítico, pero dado la baja capacidad de detención de proyectiles cinéticos, han de buscar otras alternativas. La más habitual es el llamado blindaje add-on, que consiste en unas placas modulares de forma cuadrada, rectangular o hexagonal compuestas por una placa de cerámica tenaz sobre otra de aluminio. La cerámica erosiona y desestabiliza el proyectil mientras que el aluminio absorbe los pedazos de ambos, dejando al blindaje de acero convencional un proyectil que ha perdido su forma perforante, gran parte de su velocidad y probablemente tenga una trayectoria errática mucho más fácil de detener.  El conjunto cerámica-aluminio suele ir encapsulado en acero o aluminio para no dañar los módulos con impactos menores . Hay muchos artículos que defienden que un encapsulado a presión aumenta la actuación de la cerámica, pero personalmente, habiendo leído los resultados no me parece que el resultado mejore considerablemente el rendimiento balístico. El blindaje add-on tiene la ventaja de que al ser dañada una solo pieza, esta se desacopla del blindaje principal y se sustituye por una intacta.
Otras soluciones para enfrentarse a los proyectiles KE (Kinetic Energy) consisten en las ya mencionadas planchas perforadas de metales pesados, que con su gran dureza y densidad son capaces de aminorar considerablemente su poder destructivo. Si bien es cierto que nuevos tipos de acero de múltiple fase están compitiendo con las cerámicas, dado que estos aceros suelen ser más baratos que su equivalente cerámico y pueden soportar más de un impacto antes de quebrar. Los aceros duros y frágiles también son comunes para usarlos como placa de sacrificio, del mismo modo que las cerámicas, teniendo la ventaja de mayor disponibilidad y mucho menor costo.

Placas de aleaciones de aluminio de blindaje probado con diferentes calibres.

Con estos ejemplillos podemos ver que realmente los impactos penetrantes o perforantes, como quieran llamarlos, se dividen a grandes rasgos en dos grupos: arma blanca y proyectil. En arma blanca la amenaza suele ser una aguzada punta de acero. Poca velocidad pero gran peso y material muy duro en comparación con defensas de tipo blando (fibras principalmente). La solución habitual: más capas a costa de perder flexibilidad y aumentar el coste o placas de metal. En proyectiles la única solución es interponer una combinación de un material duro que "rompa" el proyectil y otro más blando que recoja los pedazos y les reste energía.

En entradas posteriores iremos estudiando con más profundidad cada sistema de blindaje, que ya sé que me dejo muchos incluso por mencionar.

ACERO, LA ETERNA SEGUNDA PIEL

He caído en la cuenta de que prácticamente nadie habla de aceros de blindaje en internet. Mucha gente da por sentado que el acero es acero y punto, y que además está ya obsoleto como defensa ya que tiene que competir con los nuevos materiales avanzados que se supone que son más duros, resistentes y ligeros. Pero esta gente no tiene ni idea, lo lamento. Se podrían escribir libros (y los hay) del acero de blindajes, pero yo me voy a limitar a explicar un poco como funciona y qué lo diferencia del acero normal.

Placas corporales de acero de blindaje

Para empezar, no todos los aceros que se utilizan en blindajes actualmente son el mismo. Presentan diferente composición, tratamientos, presentaciones y espesores en función de la amenaza que pretenden contrarrestar.

El acero, lejos de ser un material obsoleto, es aún hoy en día sujeto de muchas investigaciones. Los aceros modernos no tienen nada que ver con los que se emplearon hace veinte años, y de hecho algunos aceros especiales compiten con materiales avanzados en el blindaje de carros de combate. Tradicionalmente la chapa de acero de blindaje tenía un estándar, el RHA: Rolled Homogeneous Armour. Con este acero se fabrica el blindaje central de carros de combate (de blindados suele ser aluminio) y de muchas protecciones corporales (cascos y placas pectorales). Este acero tiene una composición variable y alcanza una dureza que ronda los 500 HB y una tensión de rotura de 1500 MPa. Hasta la Segunda Guerra Mundial este acero era lo único que se interponía entre la tripulación y el proyectil, y la única protección efectiva para la infantería. Actualmente, los aceros de blindaje se clasifican en su mayoría por la dureza que alcanzan, siendo los aceros del tipo 500, 550, 600... Así hasta los 700 HB, aproximadamente. Para que se hagan una idea, el hierro normal (dulce) tiene una dureza de unos 50-150 HB, el acero inoxidable 300-350 HB y el vidrio común tiene de 400 a 500 HB. Sin embargo con respecto a la dureza hay que tener en cuenta que se producen aceros de blindaje con una dureza de 350 Brinell (HB) en adelante, y no sólo a partir de 500 HB.

Diagrama de fases de hierro-carbono. Muy útil para la elaboración de los aceros

El acero, con sus 7.8 g/cm3 de densidad es pesado en comparación con otros materiales de blindaje, mucho más blando que las cerámicas tenaces y además sufre desconchamientos en su cara interna ante impactos potentes aunque no haya penetración. Así que, ¿por qué usarlo como blindaje? La razón principal es el precio. Resulta mucho más barato que cualquier blindaje compuesto: unas 20 veces más barato que los blindajes cerámica-plástico y 15 veces más que cerámica-aluminio. Pero también hay otras razones: el espesor de un blindaje de acero siempre será mucho menor que el de uno compuesto (entre 2.5 y 4 veces) contra determinadas amenazas. También cabe señalar que el acero se puede reparar con facilidad, sin embargo resulta imposible reparar un blindaje compuesto, que debe ser sustituido por uno nuevo. Otra ventaja es que soporta varios impactos, incluso en el mismo punto sin perder eficacia. Esto no ocurre con los compuestos, que sólo pueden detener un número máximo de disparos por unidad de área.

Pero no es tan sencillo fijarse en la dureza y ya está, dado que cuando el acero alcanza esas durezas tan elevadas se vuelve tan frágil como el vidrio, hasta el punto de que al caerse al suelo se parta en pedazos. La tenacidad es la característica que le va a conceder absorber energía del impacto y la dureza la característica que le proporciona la capacidad de detener munición perforante. Si conseguimos un acero de 700 HB pero está tan mal fabricado que se rompe con mirarlo, no es de utilidad, ya que erosionará el proyectil, pero no absorberá suficiente energía como para que éste continúe con su trayectoria. Si por el contrario contamos con un acero  muy tenaz pero poco duro, se deformará con mucha facilidad ante cualquier amenaza, convirtiéndolo en una defensa inútil. Por ello se busca tener aceros homogéneos (ya que varias capas no son igual de efectivas que una maciza del grosor equivalente) que tengan una gran dureza pero que conserven la tenacidad suficiente para no resquebrajarse y detener el proyectil.

Torreta de un MBT de la Segunda Guerra Mundial, perforado y castigado.
Se puede apreciar el grosor del blindaje, que está enteramente compuesto por RHA

ALEANTES Y TIPOS DE ACERO.

Como todo el mundo sabrá, el acero es una aleación de hierro y carbono, el cual es el principal responsable de la dureza pero también de la fragilidad. En función de su contenido en carbono los aceros se clasifican en hierros, aceros y fundiciones. Hasta aquí lo que sabemos todos, ahora lo que la mayoría desconoce: las fases estructurales del hierro-carbono:

-Ferrita. Es una cantidad minúscula de carbono disuelto en hierro alfa todo ello sólido. No es útil en los aceros de blindaje.

-Cementita. Es la fase más dura del acero y alcanza los 700 HB, sin embargo también es la más frágil. Es altamente magnética hasta los 200 ºC.

-Perlita. Es una mezcla de cementita y ferrita y alcanza los 200 HB.

-Austenita. Se trata de la fase más densa de entre los aceros. Es una solución sólida de mucho carbono (hasta 1.8 %) en hierro gamma.

-Martensita. Es el segundo constituyente más duro de los aceros. Se trata de una disolución sobresaturada de carbono en hierro alfa. Se obtiene al templar, esto es, enfriar muy rápido desde altas temperaturas un acero austenítico.

-Bainita. Se forma enfriando rápidamente la austenita hasta 250-500 ºC y manteniendo esa temperatura constante después. También se trata de una mezcla de cementita y ferrita y es resistente, considerablemente dura y dúctil.

-Troostita.  Se produce a partir de austenita isotérmicamente entre 500 y 600 ºC. Alcanza los 450 HB.

-Sorbita. De una dureza de 350 HB,  se forma enfriando la austenita a una velocidad inferior a la crítica.

Como aleantes, los más comunes son los siguientes:

-Cromo. Aumenta la dureza y la resistencia a la oxidación (normalmente junto con níquel). Los aceros de blindajes contienen de 0.8 a 1.5% típicamente. Además favorece la difusión de carbono durante procesos como la cementación.

-Níquel. Agente que protege frente a la oxidación, principalmente. Se encuentra entre 2 y 2.5%.

-Molibdeno. Utilizado por su dureza y resistencia. Comprende del 0.7 al 0.8% de las aleaciones.

-Boro. Porcentajes pequeñísimos de Boro (0.005% en el límite de solubilidad) aumentan brutalmente la dureza del acero.

-Manganeso. Utilizado principalmente como agente para la supresión del indeseado azufre.

-Silicio. Aporta dureza y tenacidad al acero, al mismo tiempo que le confiere una gran elasticidad. Su contenido suele ser de 0.5 a 0.7% en aceros de blindaje.

-Fósforo y Azufre. Indeseados en la producción de acero, se les considera impurezas a minimizar. Lo máximo aceptable de fósforo ronda el 0.015% y de azufre 0.005%.

-Cobalto y Tungsteno (Wolframio). En poca cantidad aumentan notablemente la dureza gracias a la formación de carburos de wolframio con una matriz de cobalto. No están presentes en muchas de las aleaciones de blindajes.

-Carbono. Su composición varía a lo largo del espesor de la pieza, pero suele estar comprendido entre 0.3 y 0.8%, teniendo el mayor porcentaje en la cara del impacto.

La mayoría de los aceros de blindaje se utilizan como elemento principal de protección cuando se preveen amenazas de proyectiles blindados, es decir, semiperforantes. En estas situaciones las aramidas (Kevlar) y polietilenos son inútiles, y el peso de un conjunto alúmina-aluminio es similar al del acero a igualdad de protección, con la salvedad de que el acero es mucho más barato y fácil de instalar. Este tipo de amenazas donde el acero es útil cubre la práctica totalidad de la munición de fusiles ligeros y medios (con la excepción de las perforantes), por lo que se utiliza en el blindaje de vehículos de valores, de policía, y como refuerzo de búnkeres y casamatas. Asimismo existen vehículos ligeros militares que utilizan aceros como blindaje principal, sin embargo es más bien la excepción que la norma. También se siguen comercializando placas corporales "StandAlone" (sin necesidad de más blindajes posteriores) de aceros de blindaje capaces de detener diferentes amenazas. Los grosores más comunes de acero 500 o 550 HB son: 2.3-3 mm (NIJ IIIA) para la detención de munición hasta .44 Magnum (incluyendo el 9mm Parabellum, .357 Magnum y .45 ACP), 4 mm (cubre la NIJ IIIA) en caso de municiones de las anteriores pero perforantes y 6-6.5 mm (cubre la NIJ III) en el caso de munición de fusil no perforante. Para el caso de munición perforante de acero del 7.62x51 nos vamos ya a grosores de 14.2 mm, perforante de acero de 5.56x45 corresponde con un espesor de 9.2 mm y el potentísimo 7.62x51 con penetrador de carburo de wolframio corresponde con un grosor de detención de 25.1 mm.  Estos últimos espesores son imposibles de llevar por una persona debido al enorme peso, por lo que en el caso de tener que blindar infantería contra proyectiles perforantes hasta del 7.62 se recurre a blindaje compuesto por cerámica-plástico, siendo el más caro (pero también el más eficiente) el carburo de boro-polietileno).

Sin embargo, si que resulta viable emplear acero en los carros de combate, tanto los ligeros como los MBT (Main Battle Tank), es decir, los más pesados. En este caso el acero es el blindaje principal, y se sitúa tras placas de cerámica-aluminio. Cuando el proyectil ha sido erosionado y desestabilizado por la cerámica-aluminio resulta mucho más sencillo detenerlo con acero. De esta forma resulta un blindaje con una gran capacidad de detención, moderado precio y relativa ligereza.

Munición APFSDS, la más cabrona de las perforantes, solo disparado por
cañones de medio y gran calibre, es el terror de los blindajes monolíticos de acero.

Pero el acero no solo es buen protector frente a proyectiles modernos, también lo es frente a impactos con armas contundentes o armas blancas perforantes. Es el caso por ejemplo de funcionarios de prisión, cuyos chalecos protectores llevan cota de malla de acero o placas del mismo material, ya que es lo más efectivo frente a cuchillos, punzones (picahielos, estiletes) y armas tipo aguja. Estas armas están compuestas por aceros muy duros exteriormente y de núcleo tenaz y rígido, por lo que no se detienen frente a chalecos antibala convencionales (contra pistola y subfusil), sino que apartan las fibras o las cortan (cizalla) alcanzando de pleno al objetivo. La cota de malla, de escamas o de plaquitas de acero recubre el chaleco convencional otorgando protección contra estas amenazas sin restar movilidad o flexibilidad a cambio de incrementar moderadamente el peso. Existen otras alternativas anti arma blanca que no comprenden elementos de acero o aluminio, pero no gozan de gran profusión ya que son muy recientes y algunas están en período de prueba. Dos de ellas que cabe destacar son: la inclusión de sílice en polietilglicol en un tejido de aramida que impide la penetración, y la otra consiste en un impregnado con cerámica pulverizada varias capas de tejido de aramida. En ambos casos los resultados que van arrojando los experimentos son de lo más increíbles y satisfactorios.

Con esto ya creo que he explicado lo básico de los blindajes modernos de acero, otro día iremos profundizando y ampliando, pero ya está bien por hoy.

UHMW-PE : POLIETILENO DE BLINDAJE.

En esta entrada voy a hablar del UHMWE (Ultra High Molecular Weight) PE (PolyEthylene), es decir, polietileno de ultra alto peso molecular.

Este material, como se puede suponer, es un plástico, y en las manos tiene toda la pinta de un mantel para llevar al campo. Pero tipo de polietilenos hay muchos más que el balístico. Podemos encontrar el polietileno en envases de cualquier tipo, en la industria, medicina, etc. Sin embargo el usuario medio conocerá por ejemplo el polietileno del cual está compuesto el envase del detergente, que difiere en gran medida de aquel con capacidades balísticas. Polietilenos hay principalmente de tres tipos, clasificados según su densidad: de baja densidad, de alta densidad y de alta densidad y alto peso molecular. Dentro de estos tres subgrupos hay una infinidad de variables que se pueden manejar en la industria para diferenciar unos de otros, pero no voy a entrar en esas cuestiones ya que no vienen al caso para "saber" blindar con polietileno. El que nos ocupa es el de ultra alto peso molecular, sin embargo explicaré que los otros polietilenos pueden llegar a ser útiles para proteger frente a algunas amenazas.

Blindaje para pobres:

Las tablas de cortar, clasificados como útiles de cocina, están en su mayoría fabricados con polietileno de alta densidad, y con ellos se pueden hacer placas rígidas muy ligeras (0.93 g/cm3) resistentes al corte. Basta con 1 ó 2 mm de este polietileno para detener un corte sin tajo, esto es, sin golpe. Si aumentamos el grosor a 4 mm, obtenemos una placa que puede ser utilizada para detener la mayoría de punzadas de cuchillo, así como tajos de poco poder. Este tipo de disposición (en placa) se denomina tipo "bulk" en contraposición al fabricado en fibra. Éste último tiene una resistencia superior, pero es necesario que forme algún tipo de tejido (aunque no están tejidos en el sentido estricto de la palabra), lo que mengua su rigidez y encarece su producción.

Todos los materiales son antibalas si se coloca suficiente grosor entre el usuario y el proyectil. En este caso para detener una bala de fusil convencional (5.56x45 mm) con una tabla de cortar, probablemente nos iríamos más allá de los 6 cm de blindaje. Sin embargo sigue siendo una opción muy viable en blindajes en los que no se requiera gran poder de detención, sino ligereza y rigidez. 

Las tablas de cortar de polietileno son relativamente baratas, fáciles de adquirir y moldear. Con un grosor de 4mm el blindaje resulta ser de 3.72 kg/m2, mientras que el  acero para detener la misma amenaza (1.5mm)  resulta ser de 11.7 kg/m2. Con este grosor también es posible detener la penetración, si no total en gran medida, de los proyectiles de armas de aire comprimido, la inmensa mayoría de arcos y ballestas y quizás proyectiles pequeños de armas de fuego cortas, como el .22 LR. Calibres mayores que ese requieren mucho más blindaje, lo que vuelve el peso  y sobre todo el grosor, en algo prohibitivo.

Típica tabla de cortar que se puede encontrar en prácticamente
cualquier sitio de utensilios de cocina.

No recomiendo este material como blindaje principal contra proyectiles, sin embargo para peleas callejeras un grosor de 2-4mm puede impedir cortes y punzadas, al tiempo que amplifica la superficie de presión de los impactos gracias a su rigidez, por lo que disminuye sensiblemente el trauma sufrido por una patada, un puñetazo o un golpe propinado con una porra extensible. Si se quiere ampliar su protección global se puede colocar una placa de aluminio de 1mm o una de acero de 0.5mm en la cara de impacto y espuma de polietileno (de las de embalajes) en la cara del usuario. El acero actúa como erosivo, mientras que el bulk y la espuma detienen la amenaza y disipan gran cantidad de energía.

Blindaje profesional.

El uso industrial de polietileno de blindaje es relativamente reciente. Dado que la fibra de PE no puede ser tejida igual que se haría con aramidas (Kevlar), ha sido necesario buscar otra solución. Esta ha resultado ser colocar varias capas de fibras unidireccionalmente, alternando la disposición de las fibras por capas de 0/90º. Es decir, primero se ponen todas las fibras en una dirección, y la siguiente capa se dispone igual que la anterior pero girándola 90º con respecto a la última. Con ésta disposición de las fibras se consigue que el material resultante disipe la energía del impacto en toda la placa, manteniendo un grado de flexibilidad óptimo. 

El gran problema del que adolece el PE es que pierde sus propiedades a bajas temperaturas (menos de 70º) y se degrada en su forma sin tratar o cubrir con la luz solar.  Sin embargo su poder de detención es muy superior al del Kevlar según yo mismo he comprobado.

Con sólo 30 capas dobles 0/90 (5mm) puede detener proyectiles .357 Magnum y cualquiera por debajo del mismo (9mm Parabellum, .45 ACP). 

Típica disposición de las fibras en 0/90

Su papel en los blindajes modernos varía dependiendo del uso que se le va a dar. Los paneles balísticos de PE resultan ser inútiles contra amenzas con cuchillos o punzones, pero muestran una capacidad extraordinaria para detener proyectiles deformables de pistola, revólver y subfusil. Aumentando el grosor incluso se puede conseguir detener proyectiles no perforantes  de fusil de asalto (5.56). Sin embargo, los proyectiles AP de cualquier calibre pasarán los paneles de este material sin mayores problemas. Por eso las defensas ligeras modernas se componen de unos 12mm de PE de blindaje en la zona de cara al usuario con unos 5-10 mm de blindaje cerámico en la zona del impacto. En este tipo de blindajes híbridos el papel del PE ya no consiste en la detención total del proyectil, sino en la absorción de la mayor parte de la energía del impacto, al tiempo que recoge los fragmentos de proyectil y de material cerámico. Este último tipo de uso se denomina "spall liner", ya que el "spalling" se refiere al desconchamiento de la cara interna del blindaje, que se convierte en metralla de la cual debe ser protegido el usuario.

El trauma con este tipo de blindajes también es un factor a tener en cuenta, ya que gran parte de la capacidad de detención del PE se basa en la deformación (alargamiento) de las fibras mientras se enmarañan sobre el proyectil. Aportan flexibilidad y por tanto comodidad a los chalecos, pero es necesario un mínimo de rigidez, proporcionado por la matriz, para evitar un trauma letal aún cuando el proyectil haya sido completamente detenido. 

La única pega real de PE de blindaje reside en el precio. Un solo metro cuadrado de 5mm de grosor puede oscilar entre los 500 y 900 €, lo que implica su uso limitado en vehículos y su inexistencia en el blindaje de plataformas terrestres estáticas. Además posee fecha de caducidad, la cual depende de su cuidado y manutención, pero también en gran medida de su calidad de fábrica. Una placa de polietileno que ha detenido un disparo ya ha perdido gran parte de sus características antibala, puesto que las fibras se han estirado y deformado, y aunque no haya habido penetración y otras zonas adyacentes permanezcan aparentemente intactas, no lo están. Eso de probar el chaleco antibalas a tiros y luego llevarlo puesto pretendiendo que proteja igual que antes es una mamarrachada.

El proceso de fabricación es el mismo que con otros materiales compuestos reforzados con fibras: los hilos de PE por extrusión se colocan undireccionalmente en disposición 0/90 y se embuten en una matriz polimérica, en este caso la matriz es de polietileno también, obteniendo una capa de blindaje. La matriz proporciona únicamente la rigidez, a veces deseable y a veces no, y la cohesión de las fibras, mientras que estas, gracias a su alto módulo y resistencia son las que aguantan todo el esfuerzo del impacto.

Para los más entendidos en ingeniería y matemáticas dejo unos datos generales del PE de blindaje:

-Densidad: 0.97 g/cm3

-Módulo: 117.0 GPa

-Tensión de rotura 2580 MPa

-Alargamiento a rotura 3.5%

Contra munición FSP (simulador de fragmentos por sus siglas en inglés) existe una expresión empírica del límite balístico (velocidad a la que el 50% de los proyectiles atraviesan el blanco) para blindajes de PE, donde donde V50 es el límite balístico en m/s, δ el peso superficial del tejido en

kg/m2 y w la masa del proyectil en gramos:

Si queremos obtener por ejemplo el peso para detener un proyectil FSP del 5.56x45 δ tiene un valor de 32-36 kg/m2

Por último quiero expresar una aclaración: el polietileno de blindaje (Dyneema, Spectra por sus marcas comerciales principales) y las aramidas de blindaje (Kevlar, Twaron) no son excluyentes ni sustitutas unas de otras en un blindaje híbrido, ya que por sus características diferentes tienen papeles también diferentes en la detención de las amenazas.

El Marqués de las Doce y Media ofrece un adiós, si les place; y si no, también.

MATERIALES DE BLINDAJE

Hace tiempo que quería escribir sobre blindajes. Son demasiadas las personas que creen que la eficiencia de una armadura reside únicamente en el grosor y el material con el que está compuesta. Nada más lejos de la realidad, ya que la disposición de los elementos, la calidad de los propios materiales, su método de fabricación y tratamientos posteriores influyen decisivamente sobre el comportamiento final ante las amenazas.

En las próximas entradas se discutirá sobre todo lo que se necesita conocer para blindar, de forma tanto amateur como profesional, contra la mayoría de las amenazas que se pueden encontrar en el mundo moderno. 

En cuanto a materiales en sí, aquí muestro una lista que pretende clasificar algunos de los que se pueden utilizar para menesteres de protección en combate:

1. Plásticos. Ligeros, baratos y fácilmente moldeables presentan muchas características aprovechables en el diseño de blindajes, aunque cuentan con inconvenientes como bajo punto de fusión (e incluso de reblandecimiento), degradación si están expuestos a luz solar y baja eficiencia frente a otros materiales. Entre los plásticos más utilizados en blindajes profesionales se encuentran los polietilenos, poliamidas y en menor medida policarbonatos y polipropilenos. También pueden encontrarse aunque restringidos a forma de espumas los poliuretanos.
Plásticos de blindaje para pobres: mantienen muy buen precio y facilidad de adquisición: polietilenos, polipropilenos, pvc... las posibilidades son tantas como la imaginación y el bolsillo permitan.

2. Metales. Son el paradigma del blindaje. La mayoría de aleaciones son baratas y su comportamiento es de sobra conocido. Son en general buenos contra todo tipo de amenazas, aunque su alto peso juega en su contra. Podemos encontrar entre los metales los aceros y aluminios, aunque aleaciones de titanio y en menor medida las de magnesio han sido utilizadas recientemente en blindajes de última generación.

Blindaje ligero contra fusil de acero. Estos aceros usualmente
tienen una dureza superior a 400 Brinell.

Metales de blindaje para pobres: Un tipo de aluminio medio (6061) puede encontrarse en las latas de refrescos (ya hablaremos de como blindar con latas en otra entrada). Asimismo, blindar con hierro y acero de los que se pueden encontrar en un almacén es posible, pero obviamente necesitaremos más grosor que con un acero típico de blindajes.

3. Cerámicas. Con una resistencia al desgaste y una dureza superior, los materiales cerámicos denominados "tenaces" o "avanzados" son muy eficientes contra todos los tipos de amenazas, aunque su presentación varía dependiendo del tipo de blindaje para el que han sido diseñados. El precio de la mayoría de las disposiciones de los elementos cerámicos en un compuesto de protección suele ser prohibitivo. Las cerámicas más usadas son la alúmina y el carburo de silicio. En mucha menor medida su utilizan compuestos con níquel y carburo de boro.
Cerámicas de blindaje para pobres: Hay muchos medios de producción caseros para hacer placas de blindaje por menos de 10 € (más peso y grosor a igualdad de protección que las industriales), pero los materiales empleados son los mismos: alúmina y carburo de silicio.

4. Vidrios y pétreos. Los vidrios son todavía ampliamente utilizados por su alta dureza, ligereza y sus características transparentes los hacen útiles para elementos en los que se precise ver a través de ellos.

Los materiales pétreos, hormigones principalmente, sirven para blindajes de estructuras estáticas, ya que podría ser curioso un tanque recubierto de hormigón, pero tanto el peso como el espesor requeridos resultarían excesivos.

Para pobres: El vidrio es barato, y se puede utilizar como sustituto pobre para cerámicas. Vidrios templados son más caros de comprar, aunque están al alcance del comprador particular tanto en precio como en disponibilidad. Lo que se comercializa como vidrio o cristal de seguridad o blindado suele estar constituido por más de un componente no vítreo y por eso no lo incluyo aquí. En cuanto a cementos, hormigones y cargas áridas pueden ser adquiridas por el público en general, siendo los precios muy asequibles. Aunque hay diferencias mínimas con los hormigones de blindaje, si se conoce el tema se pueden utilizar "trampas" para aproximar las características protectoras a las de un hormigón de blindaje.



5. Composites o compuestos. En realidad no existen los materiales "puros" como tal, y por lo tanto llamar compuestos a estos materiales es simplemente una convención social. La mayoría de los autores meten dentro de esta categoría las aramidas (Kevlar, Twaron), polietilenos (Dyneema, Spectra) y un largo etcétera de productos que yo no incluyo aquí. Los composites normalmente se componen de una matriz que sustenta una carga o fibra, que es la que le confiere la mayoría de sus propiedades. Las matrices pueden ser metálicas, cerámicas o de diversa índole, pero la que más se utiliza es de plásticos, especialmente resinas epoxy, viniléster y poliéster. Las fibras pueden ser de vidrio, de carbono, aramida o incluso una combinación de ellas. Las cargas normalmente son cerámicas, aunque he leído de cargas vítreas y metálicas.

Esquema del blindaje a base de fibras de polietileno en disposición
0/90º, que maximiza su poder de detención.

Composites de blindaje para pobres: Los composites son, desgraciadamente, muy caros para un particular. Incluso comprando las mínimas materias primas posibles para producirlos de forma casera la broma puede resultar cara, y el blindaje producido puede no alcanzar las propiedades que buscábamos ni de lejos. Aún así existen "composites" que se llevan utilizando siglos, como las maderas, algodón, cuero, y otros más "nuevos" como el cartón que pueden ser utilizados en blindajes caseros. Ojo, no estoy diciendo que cualquier cartón valga, ni que se pueda utilizar como blindaje por sí solo, sino que puede utilizarse como una fase en los blindajes híbridos, esto es, junto con otros materiales.



En cualquier caso, para proyectar el diseño de un blindaje, aunque sea casero, debemos tener en cuenta qué queremos proteger, de qué lo queremos proteger y qué limitantes tenemos: peso, grosor, movilidad y precio. No es lo mismo blindar a una persona que a un vehículo, y tampoco es lo mismo proteger el hombro, que el abdomen o la cabeza ni la parte frontal de un coche que la trasera.
Sobre el tema "de qué queremos protegernos" ya se habló de los tipos de amenazas existentes en otra entrada, pero las repasaré muy por encima para aquéllos que lo desconocen.

1.Impacto sin penetración: es la más típica. Un puñetazo, mazazo, un proyectil detenido, una explosión... Prácticamente todas las amenazas tienen como consecuencia un golpe. En el caso de los proyectiles detenidos por paneles balísticos se produce una deformación en la cara posterior del blindaje que se denomina trauma. En Europa el máximo trauma permitido ronda los 2-3 cm, que equivale a un buen tortazo en el cuerpo que puede dejar KO e incluso para algunos tipos de fisionomía o zonas del cuerpo resulta letal. Las explosiones generan una onda de choque que se puede propagar en el cuerpo humano estimulando varios efectos sobre los órganos y vasos sanguíneos que literalmente te hacen reventar por dentro. Por eso considero muy útil a la par que incómodo prendas elásticas que "agarren" al usuario, imposibilitando la propagación de los modos de vibración. Por lo demás, parar un golpe puede ser extremadamente fácil utilizando espumas de plásticos, cartón, guata, etc. si el impacto es poco energético. En caso de ser muy energético es de las amenzas más difíciles de paliar.

La cota de malla se usa aún hoy como elemento de detención de
cuchillos y punzones en el ámbito policial.

2. Impacto penetrante. No es lo mismo blindar contra un cuchillo que contra un punzón que contra una bala de pistola, ni mucho menos que una normal FMJ (Full Metal Jacket) de fusil. El tipo más peligroso de penetrador lo encontramos en las municiones AP (Armour Piercing), que son una variante de municiones que contienen un núcleo de material extremadamente duro y denso, como pueden ser aleaciones especiales de aceros y más letales como de carburo de tungsteno o uranio empobrecido. La línea AP se fabrica de muchos calibres desde fusiles de asalto hasta munición de tanque, obviamente con variaciones dependiendo del arma que las va a disparar. Blindarse adecuadamente contra amenazas penetrantes es lo más difícil hasta la fecha. Para ello lo más efectivo es el blindaje híbrido con una o varias caras de material duro como las cerámicas.

También se pueden entender dentro de esta categoría los cortes y tajos, aunque habría que ahondar más en el tema para explicar los matices que contienen, que al fin y al cabo son importantes.

3. Métodos no convencionales. Esto incluye un sinfín de posibilidades, la más antigua de todas es el uso del fuego y sigue siendo bastante efectiva, ya que muchos plásticos de los cuales se componen los paneles antibala modernos pierden sus propiedades a las temperaturas producidas por una hoguera normal, no digamos la de un cóctel molotov. Hay que tener en cuenta que no todos los fuegos tienen la misma temperatura. También se incluyen en esta categoría amenazas electromagnéticas (Tasser, microondas, laser, LED, la gran mayoría de nucleares, etc), químicas, biológicas y las restantes formas de ofensa nuclear. 

Nomex, material de composición muy similar al Kevlar (poliamidas)
que fue diseñado para soportar altas temperaturas. Muy utilizado por cuerpos de bomberos
e incluso en trajes de competición de F1.

Obviamente no he incluido todos los materiales que se utilizan en blindajes actualmente, ya que sólo para nombrarlos necesitaría un capítulo entero de un libro, y eso únicamente de los que conozco. De los que conozco poco como los novísimos sistemas de doble fase líquido-sólido hablaré en su momento cuando tenga más información, pero hay que tener en cuenta que los blindajes modernos son un tema considerado alto secreto y que dicha información no está abierta a ningún público. Además yo mismo tengo algunas invenciones e ideas que no voy a compartir por aquí por razones obvias, jejeje.

En diversas entradas se hablará muy específicamente de las amenazas, materiales, disposición de capas y tratamientos a los materiales.

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Tipos de blindajes. Blindajes mecánicos. Introducción

Retomo el hilo de nuevo después de tanto tiempo con un tema que muchos desconocen: blindajes.

La gran mayoría de los interesados en temas bélicos van de cabeza a informarse sobre armas y capacidades ofensivas, desconociendo las ventajas y desventajas de las protecciones, que son tan o más importantes que las propias armas. Vamos a hacer una somera clasificación del tipo de blindaje en función de la amenaza correspondiente:

 BLINDAJE CONTRA OFENSAS MECÁNICAS:

Un martillo de lucerna, con una capacidad de penetración inigualable por muchas armas de la época.

1. Blindaje contra impacto perforante. El impacto perforante es en mi opinión el más peligroso, ya que requiere menos potencia por unidad de superficie para hacer su cometido. Este el el tipo de ataque que se suele conseguir con estoques, dagas de misericordia, munición AP (Armour Piercing), etc. Es decir, se buscan instrumentos de poca superficie de sección, con una punta muy acusada y lo más importante: de materiales DUROS y lo menos frágiles posible. Atención, que son duros, no tenaces; esto es, que sean capaces de erosionar otros materiales sin resultar ellos mismos deformados. Por eso los proyectiles perforantes de fusil o ametralladora llevan núcleos de acero o wolframio y los de los carros de combate son aleaciones de wolframio o uranio empobrecido. Alguno se habrá fijado en que estos materiales además de ser duros son densos, esto es conveniente, ya que a mayor masa del arma más le cuesta perder velocidad y más difícil es desviarlo de su trayectoria.

 Pero sin duda alguna los materiales duros por excelencia son las cerámicas y materiales pétreos. Una hoja de obsidiana presenta un filo superior a cualquier bisturí de acero, entonces, ¿por qué no usarlo como arma? Porque son extremadamente frágiles e imposibles de reparar. Por eso a nadie nunca le dio por construir una espada de piedra maciza.

A lo largo de la historia se han probado diversas configuraciones y materiales ante impactos perforantes, pero siempre ha habido una carrera por conseguir el mejor material en forma de chapa: primero madera densa, bronce, hierro, acero... Así hasta las aleaciones y cerámicas "tenaces" modernas. Pero parece que la solución siempre estuvo en poner el material más duro-tenaz-ligero en forma de placa. Las configuraciones que se desviaban del concepto de placa sólida y homogénea (cota de malla, de escamas, blindaje reactivo, etc) resultaron poco eficaces frente a este tipo de ataques.

Fibra de aramida, comercializada por Du Pont bajo el nombre de Kevlar.

2. Blindajes contra corte. El defenderse contra cortes siempre fue lo más sencillo, basta un trozo fino de madera, una chapita de metal o un trozo de cuero hervido o curtido para detener un corte. Las fibras sintéticas modernas de aramida (Kevlar, entre otras) ofrecen una protección excepcional frente a cortes de armas metálicas, además de una densidad mínima y una gran flexibilidad. Pero, ¿han probado a pasarle una hoja cerámica a un tejido de aramida? Lo corta como papel. 

Otro problema es que el corte no suele venir solo, lo acompaña casi siempre el magnífico señor tajo. Prueben a darle un hachazo a un chaleco antibalas a ver como lo dejan. Les aseguro que se llevan una sorpresa.

Cota de malla remachada en tejido de 4x1. Excelente protección en general.

3. Blindajes contra tajos. El tajo es más peligroso, ya que es como una perforación pero a lo largo de una línea. Un tajo puede deberse a una espada, un hacha o metralla. La diferencia es que el tajo producido por un hacha es infinitamente más peligroso que el de la metralla, y más difícil protegerse de él.

Para la defensa contra tajos, en relación movilidad-peso-protección la cota de malla supera a muchas configuraciones modernas, pero es demasiado pesada para su uso en la actualidad. Hoy en día, prácticamente no se producen ataques de gran poder de este tipo, por lo que no es necesario protegerse frente a ellos.

 El problema del tajo es que también suele ir acompañado, en este caso de un golpe, y este es el último tipo de factor contra el que blindarse: el propio impacto.

Blindajes de cerámica (carburo de silicio)  para evitar la perforación en chalecos antibala.

4. Blindaje ante impactos. Nada más simple que un golpe. Un puñetazo, un estacazo, un golpe con una maza o una bala deformable detenida. Todos estos tipos de ataque tienen el mismo tipo de poder ofensivo. Los tejidos flexibles (cota de malla, aramidas) no defienden frente a ellos. Aunque sean capaces de evitar la penetración, la energía remanente es capaz de astillar huesos o producir derrames internos letales.

Si probamos con placas de materiales tenaces (acero en su mayoría), el grosor (o peso) necesario para que armas especializadas no lo vulneren es prohibitivo. Una placa metálica sobre el cuerpo limpio, aunque no se abolle ante el impacto, es inútil. La placa transmite muy bien las vibraciones, lo único que conseguimos es que nuestra carísima e impenetrable armadura amplifique el soberano guarrazo. 

Antiguamente, el impacto se detenía con materiales disipativos como cuero, lana, algodón, etc, en conjunto con placas de metales tenaces. Aunque un poderoso martillo de guerra podía hendir dicha protección, no resulta tan sencillo y por mucho tiempo fue la mejor opción. Hoy en día se utilizan placas cerámicas "de sacrificio" para neutralizar los grandes impactos cinéticos y dejar que el acero, aluminio o aramidas posteriores detengan los fragmentos de cerámica y los restos del proyectil.

Otro tipo menos convencional de "impacto" son las ondas de choque que se pueden producir en una explosión. Una onda de choque puede transmitirse por el blindaje (en general, cuanto más rígido y elástico lo transmite mejor), desconchando el interior del blindaje y arrojando fragmentos al interior. En el caso de que fueran protecciones blandas, como un traje de artificiero, las ondas generan picos de presión y descompresión, que revientan el cuerpo humano por dentro, produciendo shocks letales.

Normalmente ninguno de estos agentes ofensivos se presenta aislado. Un tajo suele conllevar corte e impacto, una perforación detenida conlleva un enorme impacto y una explosión además de la onda de choque dispersa metralla, por dar algunos ejemplos.

En posteriores entradas me detendré en cada uno de estos ataques y cómo defenderse de ellos. También habrá que comentar otros tipos de ataques y sus blindajes correspondientes como pueden ser ataques con fuego, radiación, y otros tipos de ataques que hemos ido desarrollando a lo largo de los siglos que llevamos aquí.

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Los íberos y celtíberos.

Obviamente no me voy a referir al pueblo en sí, sino únicamente a la casta guerrera que se dedicaba a  matarse contra el vecino o que se alquilaba al mejor postor. 

Y es que en realidad hay mucho que decir del conjunto de estos pueblos en cuanto a materia militar se refiere, ya que además del mortífero armamento que portaban y lo avezados que eran en combate hay un detalle que suele pasar inadvertido: que la mayoría de sus ejércitos se componían de infantería ligera. No es un detalle baladí, ya que combatían en el papel de infantería pesada, tanto encuadrados en los ejércitos cartagineses, romanos o en los suyos propios. 

espada de antenas y falcata.

Primero hablaré brevemente sobre su armamento para que los más noveles vayan entrando en materia. Las espadas más utilizadas eran la espada de antenas, predecesora del gladius romano, y la archifamosa falcata. Ambas son armas excelentes, ya que los armeros peninsulares tenían gran fama ya en aquéllos tiempos. Los tratamientos a los que se exponían a los minerales y el proceso de forja se llevaba en el más absoluto secreto y se procuraba que fueran de la mejor calidad. Las espadas eran artículos reservados para los mejores y más ricos guerreros, estaban confeccionadas a la medida del usuario y se iban con ellos a la tumba. Los hombres que pertenecieran a la casta guerrera y no pudieran permitirse una espada solían optar por lanzas largas,ya que los puñales como el pugio o el puñal de frontón, eran un complemento a la espada y símbolo de estatus, no para batallar. Aunque la mayoría de los guerreros de la época solían tener dineros suficientes como para hacerse con el material bélico que les permitiera sobrevivir a los combates.

Otro arma característica era la lanza. Usada con escudo, principalmente, solía contar con una longitud desde el metro setenta a los dos metros cincuenta de longitud, cuyas hojas eran largas y estrechas,con un nervio central y afiladas por los dos lados y muy aguzadas. Como armas arrojadizas utilizaban jabalinas, las dos más características eran la falárica y el saunion (a este último los romanos lo llamaron soliferrum, por ser enteramente de hierro).

En cuanto a armamento defensivo, se utilizaban pectorales de bronce, principalmente, aunque protecciones de cuero y lino no eran ajenas a la panoplia del guerrero ibero. Las cotas de malla también fueron portadas por ellos, pero eran más comunes en los celtíberos e íberos del norte, ya que tenían más intercambio cultural con los celtas; al igual que los iberos del levante podían portar perfectamente algo muy similar a las linothorax griegas, por proximidad con las antiguas colonias de este pueblo o por contactos con los púnicos.

En el ámbito de los escudos podemos encontrarnos desde grandes escudos celtas ovalados o hexagonales hasta pequeñas rodelas llamadas caetra. El abanico de escudos utilizados era enorme, y no es un hecho que nos deba extrañar puesto que, aunque el sistema de combate era muy similar en la mayoría de los pueblos de la península, cada guerrero personalizaba su propio arsenal conforme a sus gustos y el rendimiento que sacaba de él. Lo mismo pasaba con los yelmos, ya que podían ser de bronce, cuero hervido o sin hervir o llevar la cabeza al descubierto. 

Típico soldado ibero con peto de bronce, casco de cuero, escudo
céltico, lanza, saunion y falcata.

A estos elementos característicos de estos pueblos se les pueden añadir los comunes con la mayoría de los europeos de aquélla época como brazales, grebas, hachas, hondas, arcos, etc, pero el guerrero ibero buscaba un armamento ligero y cómodo, ya que la velocidad y agilidad son puntos a favor en la guerra.

Su armamento ligero y poca defensa corporal les encuadra dentro de lo que llamamos infantería ligera, es decir, infantería que por su entrenamiento o armamento no está preparada para afrontar un combate intenso largo tiempo. Los guerreros celtas y la mayoría de los germánicos luchaban como infantería pesada debido a sus grandes escudos, pesados yelmos, cotas de malla y espadas largas.Sin embargo, no todo es armamento, ya que los romanos princeps se diferenciaban de los hastatii principalmente en el entrenamiento y la experiencia, porque el armamento utilizado era similar y la forma de combatir igual. Con estos ejemplos quiero ilustrar que la línea que separa a la infantería ligera de la pesada es muy fina y puede confundirse con facilidad.

Como decía, a los iberos se les utilizó como infantería pesada, aguantando la parte más cruenta del combate, debido a que no sufrían las penalizaciones propias del armamento pesado cuando faltaba espacio para esgrimir las armas. Aníbal confió en los mercenarios iberos antes que en los galos, ya que estos últimos tenían cierta tendencia a la huida y su armamento pesado los hacía más lentos en combate. Asimismo, muchos generales romanos contaron con mercenarios peninsulares a lo largo de las campañas expansionistas de la República, antes de que Hispania quedara definitivamente bajo dominio romano y se le concediera la cuidadanía a la población en masa.

El soldado hispano llegaba a la vida en la milicia debido a que la alternativa era trabajar la tierra, un destino poco atractivo para cualquiera debido a las paupérrimas condiciones del destripaterrones de turno en aquélla época. Por lo tanto, la juventud optaba por engrosar las filas de algún caudillo local o directamente se ponían al servicio de las potencias extranjeras a título propio, que pagaban bien y siempre andaban necesitados de gentes de armas. Así que los habitantes masculinos de la península se entrenaban en las artes marciales tan pronto como podían sostener los instrumentos necesarios.

En cuanto a la forma de combatir, difería en gran medida con respecto a la cántabra, gala y demás pueblos vecinos, ya que los iberos y celtíberos combatían en líneas cerradas de infantería, como un ejército que combate unido y compenetrado. Los celtas solían realizar sendas cargas frontales y buscaban el duelo individual, lo que requería un mayor espacio para que el ejército maniobrara y constituyó una de las razones de las múltiples bajas que les ocasionaban enfrentamientos con ejércitos más cohesionados como el romano. Así pues, el peso principal del combate ibérico recaía sobre la infantería, siendo la caballería relegada a un segundo plano. El caballo era un medio de transporte y de apoyo para flanquear, perseguir al enemigo en fuga o cubrir una retirada, pero era la infantería la que ganaba las batallas.

Dado que las espadas estaban concebidas más para apuñalar que para efectuar  cortes, la agilidad que confería el armamento ligero sumaba letalidad al sistema de combate. El guerrero se cubría con el escudo, dejando que el enemigo lanzase golpes cortantes que dejaran zonas vulnerables expuestas; acto seguido avanzaba con la espada paralela al suelo y descargaba un golpe mortal punzante que pocas armaduras de la época podían detener. Una unidad de guerreros luchando de forma coordinada y disciplinada era muy valiosa, y más teniendo en cuenta que el enemigo había sufrido una lluvia de jabalinas mientras cargaba, lo que frenaba su carrera, abría huecos en la formación, desmoralizaba, empalaba los escudos y dejaba a algún desdichado listo para ser abono de la próxima cosecha.

Además las filas ibéricas contaban con un sistema de vasallaje muy especial llamada por los historiadores romanos como fides o devotio. El concepto subyacente a estos palabros consiste en que el cliente (soldado en este caso) juraba a su señor una fidelidad extrema, hasta el punto de que si el señor moría, el cliente solo debía vivir lo suficiente para vengarle. Asimismo, el señor contraía las típicas obligaciones de cara a su cliente: protegerle, pagarle, etc. A diferencia de otros pactos similares como los soldurii galos o el comitatus germano, el ibérico era un pacto sagrado firmado ante los dioses, lo que lo convertía en inquebrantable. Algunos historiadores contemporáneos comentan en sus crónicas que más de un general romano se hacía con una guardia personal de hispanos vinculados a él por la devotio, así que debía ser efectivo realmente.

El combatiente ibérico tenía la ventaja de tener una gran movilidad táctica, en parte por su armamento ligero y entrenamiento, y en parte porque estaban sometidos a una vida de privaciones y no les eran ajenas las largas marchas incluso por terrenos agrestes. Esta característica también influyó de manera positiva a la hora de tender emboscadas fructíferas o de luchar en guerras de guerrillas como hizo el lusitano Viriato. Tierras duras paren gentes duras, y ese es el caso de los combatientes peninsulares. Tal es así que alrededor de veinte mil mercenarios hispanos lucharon durante la segunda guerra púnica, tanto en el bando cartaginés como en el latino.

Y dicho esto, dejo unas cuantas  citas sobre los guerreros iberos que seguro que enorgullecen al personal aunque no tengan nada que ver con ellos y sus gestas.

"Esta Hispania produce los durísimos soldados, ésta los expertísimos capitanes, ésta los fecundísimos oradores, ésta los clarísimos vates, ésta es madre de jueces y príncipes, ésta dio para el Imperio a Trajano, a Adriano, a Teodosio." Pacato (s. IV).

"Ágil, belicoso, inquieto. Hispania es distinta de Itálica, más dispuesta para la guerra a causa de lo áspero del terreno y del genio de los hombres." Tito Livio (59 a. C. a 17 d.C.) 

"Los hispanos tienen preparado el cuerpo para la abstinencia y la fatiga, y el ánimo para la muerte: dura y austera sobriedad en todo (dura omnibus et adstricta parsimonia)". Pompeyo Trogo

El Marquésde las Doce y Media ofrece un adiós, si les place; y si no, también.