¿Qué materiales no metálicos permitirían fabricar armas y balas?

Esto es factible, pero difícil. Ver esta referencia . Esta es una bala de resina de fluorocarbono no metálica. Durante las pruebas, aparentemente abrió un "agujero de cuatro pulgadas de diámetro de cuatro pulgadas de profundidad" en un objetivo diseñado para simular un ser humano. Creo que esto es al menos una prueba de concepto de que las balas no metálicas son posibles y utilizables. Uno sospecha que si las balas ordinarias no fueran ya perfectas para sus usos más comunes, la investigación en esta área ya habría producido algo más convencional.

En cuanto a las armas de fuego, las pistolas de plástico ya son factibles y están probadas. Incluso puedes construir uno en casa, aunque ciertamente no lo recomendaría.

En resumen, sí, con la tecnología moderna, la humanidad probablemente podría fabricar un arma no metálica con balas no metálicas.

En un mundo sin metales, comenzaría a ver el surgimiento de dispositivos tipo ballesta que causan casi el mismo daño sin usar explosivos. Si insistes en tener armas con explosivos pero no de metal, y es una sociedad lo suficientemente avanzada, podrían usar algún tipo de plástico compuesto como la fibra de carbono. El mundo de la impresión 3D nos ha demostrado que se pueden fabricar armas de fuego sin metal, pero no duran tanto. Con el tiempo suficiente, se crearían materiales compuestos más fuertes que podrían cumplir con los requisitos necesarios para las armas de fuego.

https://skeptics.stackexchange.com/questions/7931/can-a-gun-be-made-from-ceramic analiza esta pregunta. La respuesta parece ser "no por el momento, pero la gente está trabajando en ello".

Un mundo sin metal pero con una tecnología equivalente moderna habría puesto mucho trabajo en cerámica y vidrio. Todo el esfuerzo que nuestra civilización actual ha dedicado a la metalurgia, de hecho. Probablemente comenzarían con un cañón de piedra y trabajarían para reducir su tamaño.

Sin embargo, una pregunta más fundamental: ¿de qué está hecho el planeta? Tenga en cuenta que tanto la biología humana como la de las plantas dependen de los metales traza, y la mayoría de las rocas contienen muchos silicatos; si puede hacer un cristal de carburo de silicio de la forma cilíndrica correcta, puede usarlo para la base del cañón de la pistola y hacer el resto con compuesto cerámico alrededor.

Simplemente no creo que obtengas armas como las pensamos actualmente. El propulsor de explosivos está demasiado relacionado con la metalurgia.

Lo que creo que obtendrías en cambio es estilo ballesta y estilo lanzacohetes. Los fuegos artificiales son una vieja arma de guerra, anterior a las armas de fuego por un margen bastante amplio. Tubo lanzado fuegos artificiales parece una dirección más lógica.

Y tal vez evolucionar el estriado, la guía, etc. tal vez antes en el proceso, simplemente debido a la naturaleza del proyectil. Las balas deben ser bastante simples, debido a la conmoción cerebral del disparo. Los misiles pueden ser mucho más complicados (y es posible que deban serlo, porque la velocidad inicial cambia significativamente su uso).

Mencionas usar buckyballs para computadoras. Ese mismo tipo de tecnología podría prestarse a armas fabricadas con otros alótropos de carbono .

Específicamente:

El grafeno podría usarse para proporcionar una alta resistencia a la tracción, conteniendo la fuerza explosiva con muy poco peso. Esto podría aumentarse con otros materiales no metálicos para proporcionar una resistencia rígida.

Las balas pueden usar Diamond o Lonsdaleite para proporcionar un material fuerte y penetrante. Las cubiertas serían globos abiertos de grafeno.

Para armas tipo "zip gun" de un solo disparo, casi cualquier material puede servir. De hecho, con las restricciones dadas, es difícil imaginar un arma de fuego en el sentido que conocemos hoy como posible.

Para hacer un arma de fuego "repetitiva" moderna, el desafío es múltiple. La cámara debe contener gases de alta presión y alta temperatura. La caja del cartucho está hecha de latón en las armas modernas, ya que puede expandirse ligeramente durante el disparo para crear un sello en la recámara, y su eyección ayuda a eliminar una gran cantidad de calor de la recámara y el arma. También ayuda que el cartucho metálico también proteja mecánicamente la ronda y el propulsor en el almacenamiento y también en el cargador. Se han experimentado cartuchos de polímero (en particular, el programa LSAT ) y también se han desarrollado cartuchos sin vaina (en particular, para el programa de rifles HK G-11 ), pero con un éxito limitado hasta la fecha.

Munición telescópica de polímero con caja LSAT desarrollada para una ametralladora

HK G-11 con cargador de 50 rondas y munición sin estuche

El próximo desafío es tener un cañón que pueda manejar las severas fuerzas impartidas por un proyectil de alta velocidad que lo atraviesa, junto con la acumulación de calor y la resistencia mecánica para hacer frente a los soldados que lo golpean en el campo. Los barriles de cerámica pueden tener algunas de las propiedades deseadas, pero los compuestos de cerámica y metal parecen tener el tipo de propiedades materiales para hacer un barril "ideal". Al carecer de metales, un barril de cerámica con un material de alta resistencia "enrollado" a su alrededor debería tener la mayoría de las propiedades deseadas, a expensas de un proceso de fabricación complejo. El Carl Gustave M-3 tiene esto a mayor escala en un rifle sin retroceso de 84 mm, pero el forro estriado sigue siendo de acero.

Entonces, la versión corta es que las armas de fuego, tal como las entendemos, serán extremadamente difíciles de fabricar sin metal. Sin embargo, hay algunos posibles sustitutos.

Los proyectiles de cohetes han existido desde la antigua China. El uso de tubos de cartón llenos de pólvora unidos a una flecha proporciona un arma de proyectil simple pero eficaz, que se puede disparar desde una ballesta como arma individualmente o desde un lanzacohetes múltiple para bombardear un área con flechas.

¡Toma eso!

Una variación más moderna fue la pistola cohete Gyrojet y la carabina, que usaba un proyectil de calibre 45 impulsado por un diminuto motor de cohete lleno de sólidos. Por extraño que parezca, era bastante seguro a quemarropa (podías detener el proyectil poniendo el pulgar sobre el cañón), pero se volvió cada vez más peligroso a medida que el cohete aumentaba la velocidad. La precisión se aseguró haciendo que los ángulos de los gases de escape del cohete impartieran una rotación al proyectil como si estuviera en vuelo.

Munición girojet

Pistola Gyrojet Mk2

Carabinas cohete Gyrojet

Las presiones en el interior de las armas son mucho más bajas que las de un arma de fuego convencional, y pueden estar hechas de prácticamente cualquier material (las históricas usaban aluminio, pero en principio valdría incluso un cañón de plástico). El polímero y la cerámica posiblemente podrían hacer un Gyrojet moderno, en caso de que alguien esté interesado en revivir esto, o para los propósitos de su historia ambientada en la era "moderna".

Editar para agregar: https://www.youtube.com/watch?v=VdW8Trh_MGg

Este video muestra un disparo exitoso de una pistola Mk2, y puedes ver el cohete girando.

Las balas no siempre vienen con casquillos. Hay rondas modernas sin caja y antiguas armas de avancarga (posiblemente con cartuchos de papel ).

Jonah mencionó los modernos experimentos con armas impresas en 3D . Uno podría combinarlos con un diseño de carga frontal y una bala no metálica.

Eso deja la cuestión de la chispa inicial. Los caplocks y flintlocks usan metal, entonces, ¿qué tal una mecha ?

Ha habido revólveres caplock , por lo que también podría ser posible un diseño tosco de disparos múltiples para un mecha. Tal vez una pistola estilo pimentero en lugar de un revólver de un solo cañón, o al menos un doble con cañones fijos.

La respuesta dependería en gran medida de cómo quiere que sean sus armas no metálicas. El Hwacha (los MythBusters hicieron un episodio en It) parece un buen punto de partida para un arma no metálica, reduciendo el tamaño de las flechas y desarrollando un sistema de recarga automática. Podría parecerse a las pistolas Gyrojet desarrolladas en la década de 1960.