El W50 (también conocido como Mark 50 ) fue una ojiva termonuclear estadounidense desplegada en el misil balístico de teatro MGM-31 Pershing . Inicialmente desarrollado para el misil antibalístico LIM-49 Nike Zeus , esta aplicación fue cancelada antes del despliegue. El W50 fue desarrollado por el Laboratorio Nacional de Los Álamos . [1] El W50 se fabricó entre 1963 y 1965, con un total de 280 unidades producidas. Fueron retirados del servicio a partir de 1973 y las últimas unidades se retiraron en 1991.
Se produjeron dos variantes principales: la Mod 0 para Nike Zeus y la Mod 1 para Pershing. Había tres opciones de rendimiento disponibles: la Y1 con 60 kilotones de TNT (250 TJ), la Y2 con 200 kilotones de TNT (840 TJ) y la Y3 con 400 kilotones de TNT (1.700 TJ). Todas las variantes tenían 15,4 pulgadas (0,39 m) de diámetro en la brida de fijación y 44 pulgadas (1,1 m) de largo, con un peso de 410 libras (190 kg).
La ojiva W50 tiene su origen en una propuesta de 1955 que se convirtió en el misil Nike Zeus. Los Laboratorios Bell Telephone recibieron el encargo de evaluar los problemas futuros de defensa aérea en el período comprendido entre 1960 y 1970, lo que dio lugar a la propuesta Nike Zeus. [2] [3] Este estudio demostró que una ojiva nuclear era obligatoria para derrotar amenazas como los misiles balísticos intercontinentales (ICBM) que se desplazaban a 24.000 pies por segundo (7.300 m/s), y que incluso con una ojiva de 50 kilotones de TNT (210 TJ), la distancia máxima posible de destrucción de un objetivo seguía siendo bastante baja. [4]
El secretario de Defensa adjunto estaba ansioso por establecer una capacidad temprana para misiles antibalísticos y solicitó que la Comisión de Energía Atómica (AEC, ahora el Departamento de Energía) trabajara con el ejército en un estudio de viabilidad de ojivas nucleares adecuadas para Nike Zeus. Este grupo se reunió por primera vez en junio de 1957. Se esperaba que el misil pudiera llevar una ojiva de aproximadamente 300 libras (140 kg) de peso. [5]
Debido a la complejidad de la tarea, el grupo de estudio dividió el trabajo en dos fases. En la primera fase, se examinaron los mecanismos que destruirían las ojivas enemigas, así como los radios letales de esos mecanismos para diversos rendimientos. Se creía que estos valores no podrían definirse adecuadamente hasta dentro de dos años, ya que era necesario realizar pruebas de vulnerabilidad del objetivo y de los límites prácticos del endurecimiento de las ojivas. Esto incluía el requisito de realizar muchas pruebas de vuelo para establecer la vulnerabilidad del vehículo de reentrada (RV). Se esperaba que la fecha de disponibilidad operativa más temprana fuera 1962. [5]
En la segunda fase se desarrollaría una ojiva diseñada para cumplir los requisitos determinados en la primera fase. [5] Se creía que no se debían limitar los requisitos específicos de la ojiva, ya que se debían aprovechar las mejoras de diseño realizadas durante los dos años siguientes. La propuesta de retrasar el diseño detallado de la ojiva hasta 1959 fue aceptada a fines de junio de 1957. [6]
Al mismo tiempo, el interés por el misil Pershing había aumentado y en enero de 1958 se celebró una reunión para discutir la posibilidad de construir una ojiva nuclear para el sistema. Se planeó que estuviera disponible para su uso en julio de 1962 y que las pruebas de vuelo comenzaran en agosto de 1960. Tanto Los Alamos como el Laboratorio de Radiación Lawrence (actualmente Laboratorio Nacional Lawrence Livermore) afirmaron que era posible construir ojivas con el peso y el rendimiento requeridos en los plazos establecidos. [6] En febrero de 1958 se publicó un estudio de viabilidad de la ojiva Pershing . [7]
En febrero de 1958, la División de Aplicaciones Militares (DMA) expresó su preocupación por la cantidad de programas de armas en los que Livermore estaba trabajando con disponibilidades operativas planificadas para el período de 1960 a 1962. Estaban preocupados por la carga de trabajo de Livermore, específicamente por la aceleración planificada y la mayor priorización de la ojiva W47 para Polaris , y por lo tanto creían que la ojiva Nike Zeus debería asignarse a Los Álamos. La autorización formal para desarrollar una ojiva para Nike Zeus se recibió el 3 de marzo de 1958. [7]
En marzo de 1958, se propuso otra aplicación para la ojiva en el misil Minuteman . Se planearon ojivas de 300 libras (140 kg) y 550 libras (250 kg), y se esperaba que estuvieran disponibles operativamente a mediados de 1962. En mayo de 1958 se completó un estudio de ojiva Minuteman con el uso de la misma ojiva que sugirió Nike Zeus. [8] Mientras tanto, para Pershing, se consideraron dos ojivas de 300 libras (140 kg) y 600 libras (270 kg). Para el diseño de 300 libras (140 kg), se propuso un diámetro de 15 pulgadas (380 mm) y una longitud de 40 pulgadas (1000 mm) y para el diseño de ojiva más pesada, se propuso un diámetro de 18 pulgadas (460 mm) y una longitud de 50 pulgadas (1300 mm).
En junio de 1958, la DMA sugirió que se desarrollara una ojiva única para los misiles Nike Zeus, Minuteman, Pershing y Hopi (una propuesta de misiles aire-superficie de corta duración). Esta sugerencia fue aceptada. [9] [10] Las especificaciones propuestas para esta "ojiva universal" eran un diámetro de 12 a 14 pulgadas (300 a 360 mm), una longitud de 38 a 44 pulgadas (970 a 1.120 mm) y un peso de 350 libras (160 kg). [11]
Durante 1958, se probaron en Los Alamos diseños de ojivas nucleares candidatas durante la Operación Hardtack I. Entre ellas se encontraban las ojivas Tobacco (30 de mayo de 1958, 11,6 kilotoneladas de TNT (49 TJ)), Sequoia (1 de julio de 1958, 5,2 kilotoneladas de TNT (22 TJ)) y Pisonia (17 de julio de 1958, 255 kilotoneladas de TNT (1.070 TJ)). Se realizaron pruebas de componentes de misiles contra los efectos de las explosiones nucleares en la ojiva Cactus (5 de mayo de 1958, 18 kilotoneladas de TNT (75 TJ)). [12] Como en Hardtack se estaban probando dispositivos directamente aplicables al Pershing, se decidió que la publicación de un estudio de dos ojivas que se estaban considerando se aplazaría hasta después de las pruebas. [11]
Las características militares de la ojiva Nike Zeus se dieron a conocer en julio de 1958. La ojiva debía ser robusta, fiable y de diseño sencillo; fácil de probar, inspeccionar, almacenar y manipular; diseñada para minimizar la posibilidad de error humano; y requerir un mínimo de pruebas operativas y mantenimiento. La ojiva sería capaz de permanecer en estado de alerta, mientras estuviera cargada en un misil de alerta, durante un período de al menos cuatro años, estando lista para disparar en quince segundos. [11]
En agosto de 1958, se le preguntó a Sandia si se podía suministrar una ojiva que cumpliera con los cuatro requisitos del sistema con una fecha de disponibilidad operativa de fines de 1961. [13] Sandia fue responsable del diseño de los sistemas eléctricos en la ojiva Nike Zeus, a la que ahora se le asignó el nombre XW-50 . Esta aplicación requirió una miniaturización extrema de los componentes debido a las limitaciones de espacio dentro del Nike Zeus y se inició un diseño paralelo utilizando dispositivos activados por explosivos. En septiembre, Sandia informó que el sistema eléctrico de las ojivas sería similar al de la ojiva W47 Polaris y la ojiva W49 utilizadas en varios ICBM. [14]
En octubre de 1958, Los Alamos y Sandia escribieron a la Oficina de Operaciones de Albuquerque indicando que era posible una ojiva para los cuatro sistemas. En el papel de Pershing, la ojiva, que ahora pesaba 650 libras (290 kg), sería proporcionada por una modificación de la ojiva W47, mientras que la ojiva de 350 libras (160 kg) sería proporcionada por la XW-50. [15] En diciembre de 1958, se consideró que Nike Zeus podría aceptar una ojiva de hasta 400 libras (180 kg) y se sugirió que se aumentara el peso de la ojiva. Posteriormente, la fuerza aérea decidió examinar otras ojivas para Minuteman, como la W56 , y la solicitud de Hopi fue abandonada. [16]
A mediados de junio de 1959, se revisó el diseño nuclear del XW-50 y, a fines de junio, se autorizó a la AEC a proceder con el desarrollo de una ojiva nuclear para Pershing. [17] Para el papel de Pershing, se creía que no se requerirían más pruebas nucleares para el XW-50 y que la ojiva estaría disponible en enero de 1963. [18]
Mientras tanto, Sandia estaba trabajando en dispositivos de detonación. Nike Zeus requería espoleta de explosión aérea y capacidad de autodestrucción, mientras que Pershing requería espoleta de explosión aérea y terrestre con exclusión de contacto para explosión aérea, pero sin autodestrucción. Para Pershing, la espoleta de contacto sería provista por cristales de contacto y un sistema de doble capa. [18] Las características militares fueron publicadas en septiembre de 1959 e incluían que el dispositivo fuera seguro en un punto; poseyera máxima protección contra detonación por accidente, saboteadores o "psicóticos"; e incluiría un dispositivo de seguridad ambiental. La ojiva tampoco contendría ninguna fuente de energía interna capaz de armarla o cargar el conjunto de detonación. [19]
En agosto de 1960 se estaba desarrollando un nuevo diseño de ojiva: la XW-50-X1 , [19] y en septiembre el mando de campo notificó a Sandia que los diseños de la XW-50 y la XW-50-X1 eran aceptables, a pesar de un ligero aumento en el diámetro y un aumento en la longitud a 45 pulgadas (1.100 mm). [20]
La producción de la ojiva XW-50-X1 fue autorizada en junio de 1961. Tenía 14 pulgadas (360 mm) de diámetro y 15+3 ⁄ 8 pulgadas (390 mm) de diámetro en la brida de montaje, 44 pulgadas (1100 mm) de largo y pesaba 412 libras (187 kg). [21]
En julio de 1962, Sandia concluyó un estudio sobre la incorporación de un sistema de enlace de acción permisiva (PAL) en la ojiva para su uso en Pershing. Debido al espacio limitado disponible, la instalación de un PAL requirió la eliminación del sistema de autodestrucción. Debido a esto, se decidió que se proporcionarían dos modelos diferentes de ojiva en servicio: el W50 Mod 0 para Nike Zeus y el W50 Mod 1 para Pershing. [21] Sin embargo, no se autorizó la producción del W50-0 ya que el Nike Zeus fue cancelado. [22] [23]
Debido a la necesidad de desviar los equipos de disparo para la serie de pruebas que se aproximaba, la producción del W50-1 se retrasó hasta marzo de 1963. [22] Las pruebas de desarrollo de armas del XW-50-X1 en la Operación Dominic incluyeron Adobe (25 de abril de 1962, 190 kilotoneladas de TNT (790 TJ)) y Aztec (27 de abril de 192, 410 kilotoneladas de TNT (1.700 TJ)). [24] La ojiva también se utilizó en varias pruebas de efectos de armas en la Operación Fishbowl , incluyendo Checkmate (20 de octubre de 1962, 10 kilotoneladas de TNT (42 TJ) [25] ), Bluegill Triple Prime (26 de octubre de 1962, 200 kilotoneladas de TNT (840 TJ) [26] ) y Kingfish (1 de noviembre de 1962, 200 kilotoneladas de TNT (840 TJ) [26] ). [27]
La producción inicial se logró en marzo de 1963. La ojiva final tenía un ligero sobrepeso, pero el Departamento de Defensa lo consideró aceptable. [22] La producción continuó hasta diciembre de 1965, con 280 ojivas producidas. En algún momento se desarrolló una ojiva W50 Mod 2. Las ojivas W50-1 se retiraron del servicio a partir de abril de 1973 y las últimas ojivas W50-1 se retiraron del servicio en 1978. Las últimas ojivas W50-2 se retiraron en abril de 1991. [28]
El W50 era un diseño de dos etapas , impulsado por gas e iniciado externamente . [29] La ojiva tenía un cuerpo de 14 pulgadas (360 mm) de diámetro y 15+Tenía un diámetro de 390 mm ( 3 ⁄ 8 pulgadas) en la brida de montaje, 1100 mm (44 pulgadas) de largo y pesaba 187 kg (412 libras). [21] La brida de montaje era de aluminio y se ajustaba por contracción sobre la carcasa de acero de la ojiva. La botella de gas impulsor estaba montada fuera de la cubierta de presión para permitir su reemplazo sin romper el sello de la ojiva. El sistema eléctrico de la ojiva contenía dos generadores de neutrones. [30]
Se produjeron tres variantes de rendimiento, conocidas como W50Y1 , W50Y2 y W50Y3 , con rendimientos de 60, 200 y 400 kilotoneladas de TNT (250, 840 y 1.670 TJ) respectivamente. [31] A veces se dice que el W50Y1 y el W50Y3 tienen rendimientos de 40 y 440 kilotoneladas de TNT (170 y 1.840 TJ) respectivamente. [32] [33] La versión de 200 kilotoneladas de TNT (840 TJ) de la ojiva fue para Nike Zeus, [33] pero estaba en uso en Pershing 1a en 1991. [34]
El W50 carecía de sistemas mejorados de seguridad de detonación y de explosivos de alta potencia insensibles , y contaba con una PAL de categoría A para control de uso. [29]
La ojiva XW-50-X1 probada en Dominic Aztec utilizó una etapa secundaria esférica, que en un documento de 1962 se describe como: [35]
Esta arma fue diseñada originalmente con un [censurado] para asemejarse más a un dispositivo probado, pero se tomó la decisión de utilizar una ojiva esférica secundaria más eficiente. El efecto de estas desviaciones debe verificarse experimentalmente. No hay una ojiva sustitutiva disponible en esta categoría de peso.
— Propuesta de programa de pruebas atmosféricas (1962)
Después del lanzamiento, una espoleta inercial recibía energía de la segunda etapa Pershing. Esto activaba un conjunto de baterías antes de la separación de la segunda etapa. Si el misil estaba en curso y si la separación de la segunda etapa se producía dentro de los 300 milisegundos posteriores al apagado del motor, se activaba el circuito de ignición de un conjunto de baterías térmicas. La batería térmica se disparaba justo antes de la reentrada y, cuando se detectaba una desaceleración de 0,5 g (4,9 m/s2 ) , se activaba la espoleta y se realizaban las funciones de armado de la ojiva. [30]
Según el investigador Chuck Hansen, la etapa secundaria del W50 también se utilizó en la ojiva W78 Minuteman III. Se estima que el W78 tiene un rendimiento de 335 a 350 kilotones de TNT (1.400 a 1.460 TJ) y sigue estando en el arsenal nuclear de Estados Unidos. [36]