¿Qué es el Joule creep?

Joule Creep Spiderman

Hoy vamos a hablar del llamado Joule Creep. Un fenómeno que afecta al cronado de nuestras marcadoras y puede suponer un problema de seguridad e incluso utilizarse para hacer trampas.

Anteriormente expliqué en en que consistía el Hop-Up preconfigurado, para pudierais formaros una opinión. Y esta entrada va un poco de lo mismo, explicar en que consiste y como nos afecta. Publicar una forma de hacer trampas para prevenir a los jugadores puede causar que otros que desconocían dicha práctica comiencen a utilizarla. Es un dilema típico, pero pienso que el número de jugadores honestos es superior, y cuando más conocidas sean las prácticas irregulares más difícil lo tendrán los jugadores con ganas de hacer trampas.

Antes de comenzar con esta entrada es necesario saber cómo y porqué pasamos crono de la manera que lo hacemos. En caso de tener dudas podéis leer Como pasar crono a una marcadora.

¿Joule creep?

El Joule creep (también referido en menor medida como energy creep o power creep) es ese comportamiento que parece ir en contra de las leyes de la física, en el que algunas marcadoras disparan a mayor potencia al aumentar el peso de la bola.

Por ejemplo, el M24 del compañero Kabuky. En el vídeo el cronógrafo muestra una primera lectura de 554 FPS con 0.20g, o 2.85J de potencia. Tras configurar el crono para la nueva munición se obtiene una segunda lectura de 440 FPS con 0.36g o 3.24J de potencia.
Esos julios serían el equivalente a 590 FPS con munición 0.20g. 40 FPS por encima del límite habitual de los francotiradores de cerrojo.

En vista de estos resultados surge la pregunta ¿porqué sube la potencia? Porque se trata de una configuración más eficiente.
Si, dispara más fuerte que con 0.20g, pero no hay una ganancia mágica. Es la munición de 0.20g la que tiene pérdidas respecto al rendimiento máximo y baja la potencia.

Comprobación empírica

A continuación os muestro y explico unas cuantas gráficas muy aclaratorias publicadas por el usuario SnakeBitey en /r/airsoft en base a ensayos empíricos.

Marcadoras utilizadas (FPS con 0.20g)

TM VSR, 493 FPS. Cañón PDI 6.01 x 430mm.
A&K SR-25, 409 FPS. Cañón Madbull 6.03 x 509mm.
TM P90, 345 FPS. Cañón de serie 247mm.
CA? MP5, 320 FPS. Cañón de serie 350mm.
AA L85, 297 FPS. Cañón Madbull 6.03 x 430mm.
KSC G18C, 290 FPS. GBB con propano, de serie.
WE M1911, 310 FPS. GBB con propano, de serie.
M9, 217 FPS. De mulle.
Colt .25,  93 FPS. Por las risas.

La munición utiliza ha sido la siguiente: Scorpion 0.12g, Blaster 0.20g, ICS 0.25g, Maruzen Super Grand Master 0.29g, Digicon Graphite 0.30g, Digicon Graphite 0.36g y Madbull 0.40g.

Todas las medidas realizadas con cronógrafo Xcortech X3200 y hop-up al mínimo.

Resultados brutos

Joule creep chart measures

Primeramente tenemos los datos en bruto en dos tablas: la medida en FPS y en Joules obtenidas para disparos en cada gramaje. Vamos entonces a interpretar los resultados en una serie de gráficos que lo harán más sencillo y visual.

Gráficas e interpretación

Gráfico medias FPS

En la primera tabla vemos un comportamiento lógico para la mayoría de casos: La velocidad de vuelo del proyectil disminuye cuando aumenta su gramaje.Gráfico ejemplos joule creep

En una situación ideal la variación de gramaje afectaría a la velocidad, de forma que los julios siempre fuesen constantes. Sin embargo los resultados muestran lo contrario.
Según va subiendo el gramaje se observa como, en el VSR y SR-25 que son los rifles de mayor potencia, los julios suben en concordancia con el aumento de gramaje. El efecto Joule creep del que estamos hablando.

De 2.26J con 0.20g el VSR sube hasta los 2.50J con 0.40g (máximo de 2.53J con 0.29g).
Por su parte el SR-25 sube de 1.55J con munición 0.20g hasta 2.09J con 0.40g (que es el máximo).

Para poner los datos en perspectiva, vamos a obtener las equivalencias de dichos máximos con el método convencional de pasar crono.
-Los 2.53J del VSR equivalen a 520 FPS. 27 FPS por encima de lo obtenido al cronarlo con 0.20g.
-Los 2.09J del SR-25 equivalen a 474 FPS. 65 FPS por encima de la lectura obtenida con 0.20g, y 24 FPS por encima del límite.

Comparativa con resultados teóricos

Gráfica FPS test real

En las siguientes gráficas se muestra en línea discontinua la velocidad en FPS teórica para los julios obtenidos con munición 0.20g. Las líneas continuas muestran los resultados reales obtenidos, si se ubican por encima de la discontinua implica rendimiento superior por Joule creep.

Test joule creep fpsLas marcadoras AEG en potencias de fusilero son las que tienen el comportamiento más cercano a los valores estimados. Aunque eso no quita que puedan montarse configuraciones para explotar el Joule creep.

Gráfica power creep

Donde más se acentúa el fenómeno es en las potencias superiores. El mayor aumento lo experimenta el SR-25. Tanto en términos absolutos: aumento máximo de 0.54J. Como relativos: aumento de un 35% de potencia con respecto a 0.20g. Y en general la munición de 0.29g o 0.30g parece ser donde se da la mayor variación de potencia.

¿Por qué se produce el Joule creep?

Simplificado el suceso viene a ser el siguiente:

Un proyectil ligero como el de 0.20g acelera más rápidamente. La bola abandona el cañón de la marcadora antes de que recibir toda la energía que el volumen de aire puede transferirle. Si ahora cambiamos a un proyectil más pesado como 0.40g, la aceleración será mas lenta. La bola tarda más en recorrer el cañón, de forma que pasa más tiempo sometida a aceleración por el volumen de gas.
Spider web upgrade

Supongamos ahora que el proyectil alcanza toda la aceleración antes de abandonar el cañón. A 3/4 del recorrido por ejemplo, porque el volumen del cilindro no fuese el adecuado para el cañón interno. Si cambiamos entonces a un cilindro de volumen superior pasaría lo siguiente:
El proyectil de 0.20g seguiría abandonando el cañón antes de recibir toda la aceleración disponible con poca variación en su velocidad, con el aire sobrante saliendo explosivamente tras la bola. Por ejemplo las nubes de gas que vemos al disparar algunas marcadoras GBB.
Sin embargo el proyectil de 0.40g tendría un volumen mayor de aire que lo acelerase durante un mayor recorrido del cañón interno, alcanzando una energía todavía superior.

Esta es la explicación básica. Luego en la realidad a mayores del cilindro y cañón interno influyen más factores como el conjunto del pistón, el tipo de compresión, si la marcadora es de CO2, Green gas, AEG o muelle… Cosas que un mecánico experto sabrá mucho mejor que yo y tendrá en cuenta a la hora de montar cacharros.

¿Por qué es peligroso el Joule creep?

Ya sea por desconocimiento o por querer hacer trampas, el Joule creep provoca lecturas incorrectas en el crono. Habrá jugadores que al cronar cumplan con los límites de FPS por las pérdidas de la la munición ligera. Pero al entrar en el campo y utilizar su munición estarán jugando pasados de potencia. Y eso supone un riesgo para todos los participantes al no respetarse las distancias de seguridad correspondientes.

Energía Cinética

Esta es la conocida ecuación de la energía cinética, simplificada. Se mide en Joules o julios,  y habitualmente nos referimos a ella como potencia. La energía cinética se transfiere al impactar con otro cuerpo, y es eso es lo que causa dolor. Depende de la velocidad, pero también de la masa. Si todavía hay gente que proponga usar mayor gramaje para “entrar en los límites de FPS” preguntadles si prefieren ser golpeados por un mosquito a 100Km/h o ser arrollado por un coche a 50Km/h.

¿Como evitar el Joule creep?

El Joule creep se ha hecho más conocido desde la popularización de las marcadoras HPA como PolarStar. Surgió cierto odio a estos sistemas porque los jugadores decían que sus disparos dolían mucho más. causado efectivamente por el Joule creep. Es algo que afecta más a las marcadoras de gas y que aumenta con la potencia. Ambos factores concurrieron durante la proliferación de Polar Star en USA.spiderman 60 polar star

Para tratar de mitigar los problemas que acarrea, en algunos lugares comenzaron a definir los límites de potencia en julios, de forma que cada jugador cronaba con la munición que fuese a utilizar. Pero esto acarrea nuevos problemas:
La organización necesitará tener munición de todos los gramajes, o bien fiarse de que el jugador no mienta sobre la munición que traiga de casa.
En cualquiera de ambos casos habría que reconfigurar el gramaje de la munición de cada jugador para que el cronógrafo haga el cálculo de los julios. Y si ya se suele tardar en empezar una partida, con este método lo mismo nos ponemos en el doble de tiempo.

Otra solución alternativa podría ser abandonar la munición de 0.20g y cronar con otra más pesada. Para las pruebas realizadas en este ejemplo parece que 0.30g es el gramaje donde más se nota el salto. Aunque evidentemente no sería un sistema tan preciso como el anterior. Pero hasta que tengamos cronógrafos con menús más rápidos seguirá siendo una opción lenta e incómoda.

Respecto a todo esto, yo lo tengo claro. El Joule creep me parece peligroso y usado de manera consciente me parece poco ético. Es verdad que las normas especifican unos límites de FPS con 0.20g y las marcadoras con Joule creep cumplen con ellos. Pero no olvidemos que medimos los límites de velocidad (FPS) con un gramaje de munición fijo (0.20g) como una forma fácil de aplicar límites de potencia (julios) que como dije anteriormente es lo que duele. El mejor de nuestros disparos, ya sea utilizando 0.20g, 0.30g, con hop-up, sin hop-up o poniéndole pegatinas de llamas no debería superar nunca los julios equivalentes a los límites de FPS con munición 0.20g.

¿Vosotros qué pensáis?

 

Agradecimientos a SnakeBitey de /r/airsoft, que ha realizado y documentado las pruebas.