A Bala Minié e o devastador poder da Física

Houve uma época em que balas não eram compridinhas, nem mesmo redondas. Com a miniaturização dos canhões, as armas de mão se tornaram extremamente letais, atirando qualquer coisa.

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A famigerada Bala Minié (Crédito: Editoria de arte)

Isso não é de hoje. Em 1970 arqueólogos acharam na cidade chinesa de Heilongjiang um canhão de mão fabricado em 1288, é o mais antigo exemplar preservado. Pesava 3,5Kg, tinha espaço para um pavio e pouco mais que isso, mas eu não gostaria de ficar na frente de um bicho desses.

Com o tempo vieram os arcabuzes e bacamartes, usando munições de chumbo ou o que pudessem encontrar pelo chão, de balas atiradas pelo inimigo a pedras e pregos.

Como dá pra deduzir isso não era muito preciso. Um arcabuz poderia causar ferimentos horrendos a 5, 10 metros de distância, e além disso você não acertaria nem o Planeta Terra apontando pro chão.

Bacamartes e arcabuzes (Crédito: Qwen Edit 2.1)

O desenvolvimento da ciência Balística e técnicas de artilharia, começando com Galileu, que calculou o ângulo para a distância máxima de um tiro de canhão (spoiler: 45 graus), foram desenvolvidas tabelas de artilharia, usadas até hoje. O problema é que um monte de fatores afetam a trajetória de um projétil, um dos principais é seu movimento.

Uma bala de canhão primitiva não é uma esfera perfeita, ela tomba, gira e oscila. Projéteis menos esféricos sofrem mais ainda desses efeitos.

Já ao contrário, se o projétil for simétrico e girar, ele se beneficia do efeito giroscópico, e sua trajetória se torna muito mais estável, como observado em um paper de 1742, escrito por Benjamin Robins, matemático e engenheiro militar.

O truque é a conservação de momento angular, um conceito fundamental, que permite aviões e espaçonaves navegarem sem GPS, sondas interplanetárias estilingarem entre planetas, e patinadores girarem mais rápido.

Quando um corpo está em movimento , ele tende a permanecer em movimento, Segunda Lei de Newton. Um corpo girando sofre o mesmo efeito. Afetar a rotação gera um efeito igual em sentido contrário.

Você consegue testar isso em casa; sente em uma cadeira, com os braços estendidos, e gire. Enquanto estiver em movimento, encolha os braços. Isso afetará a sua rotação.

A famosa imagem das aberturas de James Bond, o ponto de vista de um cano raiado. (Crédito: Amazon, agora?)

Os Canos Raiados

As primeiras armas com canos raiados foram canhões, as balas eram atuchadas no cano com marretas, e quando a arma era disparada, as raias em espiral faziam com que os projéteis adquirissem um movimento de rotação. Isso aumentou muito a precisão dos tiros.

Nas armas de fogo mais portáteis, o uso de canos raiados começou por volta de 1490. Alguém descobriu que os tiros eram mais precisos assim, e todo mundo copiou, mesmo sem entender como funcionava. (a explicação só veio com nosso amigo Benjamin, alguns séculos depois).

Havia, claro, um inconveniente. As armas eram carregadas pelo cano, como a gente via nos desenhos e filme antigos: Pólvora, papel, bucha, projétil. Só que se o projétil fosse se beneficar do cano raiado, precisava ser bem encaixado. O que significava marreta nele! A cadência de tiro ia pras cucuias. E não adiantava fabricar balas do tamanho exato do cano, isso era impossível. A produção industrial até o começo do Século XIX era basicamente artesanal.

Fazer uma arma era fácil, fazer dez iguais, era impossível.

Isso é algo que Elon Musk descobriu uns anos atrás, quando falou que ter idéias e criar produtos era fácil, montar uma linha de produção era a parte complicada.

Nenhum cano era igual ao outro, variações de alguns milímetros inviabilizavam uma padronização nas munições. E sim, também inviabilizavam peças de reposição, qualquer parte quebrada tinha que ser feita do zero.

Então, em 1849 um francês chamado Claude-Étienne Minié se rendou à realidade de que enquanto a Revolução Industrial não resolvia o problema de padronizar a produção, algo precisava ser feito na área de armamentos.

Ele tinha dois problemas:

1 – munições que precisavam ser marteladas tornavam as armas muito lentas.

2 – munições menores que a largura do cano não se beneficiavam das raias e do efeito giroscópico.

Ele criou então o Melhor de Dois Mundos: A Bala Minié.

A bala Minié, o melhor de dois mundos (Crédito: Qwen Edit 2.1)

Ao invés de um projétil redondo, a bala Minié era muito mais parecida com um projétil moderno. Alongada, por natureza ela é muito mais eficaz aerodinamicamente, o que resultava em uma velocidade muito maior, e por consequência, mais energia ao atingir o alvo.

Na sua base, uma cavidade cônica “enfraquecia” as paredes da bala. Seu diâmetro era menor que a média dos canos raiados, e vinha em uma embalagem com a pólvora. O sujeito rasgava um cartucho de papel, retirava a bala, despejava a pólvora no caso. Em seguida, a bala Minié, previamente lubrificada com cera de abelha.

Com a vareta de recarga, ele empurrava a bala, e como ela era levemente menor que o diâmetro do cano, e estava lubrificada, descia fácil. Aí era colocar uma espoleta no lugar apropriado, apontar e atirar.

A mágica acontece

A pressão dos gases atingia a base da bala Minié. Ela se expandia, pressionando as paredes do cano e fazendo contato com as raias. A parte principal da bala não sofria atrito, só a traseira (ui!) e o resultado era uma bala muito mais rápida E girando.

Temos um projétil alongado, em alta velocidade e cheio de inércia. Ele não vai desviar ao atingir ossos e tecidos, ele vai seguir em frente destruindo tudo que encontrar. Ou, como diz a Wikipedia:

“Se uma bala Minié atingisse um osso, ela costumava estilhaçá-lo. Os danos aos ossos e as consequentes fraturas expostas eram, via de regra, graves o suficiente para exigir uma amputação.”

O Tamanho. Dessa. Desgraça. Comparação com um projétil moderno de 9mm (Crédito: Qwen Edit 2.1)

As Balas Minié e versões aprimoradas foram extensamente usadas na Guerra Civil Americana e na Guerra da Criméia, até serem eventualmente aposentadas, com a produção industrial de precisão.

Hoje os projéteis são projetados (sorry) para terem uma base um pouquinho mais larga que o cano, mas como são carregados pela culatra, não há problema. Na hora do disparo o estojo se expande, garantindo a pressão total dos gases, o projétil é empurrado e se encaixa nas raias, girando a uns 7 mil RPM. Por isso todas as cenas de filme em câmera lenta com balas girando são “falsas”, mesmo em slow motion as balas ainda girariam muito rápido.

A Bala Minié e o devastador poder da Física