Los propulsores líquidos cargados a granel son una tecnología de artillería que se desarrolló en el Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. y en el Centro de Armas Navales de EE. UU. desde los años cincuenta hasta los noventa. Las ventajas serían armas más simples y una gama más amplia de opciones tácticas y logísticas. En teoría, una mayor precisión y flexibilidad táctica provendrían de proyectiles estándar con diferentes cargas de propulsor y de una simplificación logística al eliminar las diferentes cargas de pólvora.
En general, se ha demostrado que las armas BLP no son seguras de operar y nunca han entrado en servicio.
Se probaron varios propulsores en varios programas:
Uno de los combustibles para armas que tuvieron éxito posteriormente (1991) fue una solución saturada de perclorato de amonio en amoníaco . Tiene una presión de vapor de una atmósfera a 20 °C (68 °F) y generalmente forma un líquido conveniente que es estable y posible de manipular. La mezcla se destaca por su baja temperatura de combustión por impulso, lo que resulta en un menor daño a los costosos tubos y revestimientos de las armas o, alternativamente, mayores velocidades de disparo. Un impulso típico es 388.000 ft-lb/lb. Los vapores de amoníaco son tóxicos, pero la toxicidad es fácilmente evidente para la gente común y puede manejarse con las precauciones industriales normales. [1]
Desde la década de 1950 hasta la de 1970, se utilizó una mezcla de 63% de hidracina , 32% de nitrato de hidracina y 5% de agua en disparos experimentales de armas de 37 mm y más tarde en disparos de armas de 120 mm. La mezcla de nitrato de hidracina al 32% se seleccionó mediante extensos experimentos para tener un perfil de presión notablemente plano, lo que aumenta la seguridad del arma. [2]
Otto Fuel II , una mezcla de dinitrato de propilenglicol de bajo explosivo con un estabilizador, también se ha probado en cañones de 37 mm. [2]
En 1981, el Centro de Armas Navales probó un cañón bipropelente cíclico de 350 disparos/minuto, utilizando 90% de ácido nítrico y un hidrocarburo patentado (probablemente un alcano de bajo peso molecular, como el propano ). Se podrían obtener presiones de recámara altas o bajas variando la relación superficie-volumen del inyector. Variar la proporción de oxidante podría cambiar el rendimiento. El vacío, la presión de inyección, afectó la confiabilidad del arma, pero no su seguridad ni su funcionamiento. [2] [3]
Otro combustible para armas probado es el NOS-365. Se trata de una mezcla de nitrato de hidroxilamonio , nitrato de isopropilamonio y agua. [3]
En general, los efectos hidrodinámicos hacen que el proceso de ignición sea impredecible. Se pueden formar burbujas de forma incontrolada, lo que provoca variaciones en las superficies y, por tanto, en los perfiles de presión. El resultado puede ser presiones muy variables en la recámara y el tubo que causan tensiones inesperadas en el arma y problemas de seguridad. La mayoría de los programas han reportado fallas, algunas espectaculares, y cada falla generalmente termina con el programa que la tuvo. [2]
Las variaciones en la ventilación del encendedor, la energía de ignición y la configuración de la cámara pueden hacer que el encendido sea más confiable y el perfil de presión más predecible. Sin embargo, a partir de la encuesta de 1993 realizada por Knapton et al. , no se había validado ningún modelo hidrodinámico diseñado de cañones BLP. [4]
Tácticamente, puede haber precisiones muy variables en el alcance, exactamente lo opuesto a una ventaja táctica esperada. Los mejores sistemas reportan variaciones de 1 a 1,5% de desviación estándar única (es decir, grandes) en el lanzamiento. [4] En rangos de 40 km (25 millas), este es un error irreducible de 150 m (490 pies).
El fracaso del último disparo del cañón BLP de 120 mm del Laboratorio de Investigación del Ejército, con la mezcla de hidracina, se atribuyó a una ignición incompleta. La revisión posterior al disparo encontró que una falla de la lámina en la carga de ignición expulsaba los gases de ignición a través del encendedor, así como hacia el propulsor. La carga mal encendida movió el proyectil parcialmente hacia abajo del tubo, aumentando la superficie del propulsor. La mayor superficie del propulsor se encendió en el tubo, aumentando la presión en partes del arma que no estaban diseñadas para ello. La gran sobrepresión provocó un "fallo catastrófico del tubo" (una explosión que destruyó el tubo del arma). [5]
En 1977, el Centro de Armas Navales probó el cañón bipropulsor de ácido nítrico/hidrocarburos de 25 mm (0,98 pulgadas). En un momento dado, una mezcla "demasiado fina" provocó una falla catastrófica. [5]
En 1981, en virtud de un contrato DARPA, Pulse Power Systems Inc. realizó un desarrollo sustancial de un cañón BLP automático de 75 mm de alto rendimiento utilizando NOS-365. La bala 205 tuvo una aparente detonación de alto orden del propulsor, lo que se pensó imposible. El examen metalúrgico de los fragmentos del tubo determinó que es posible que se hayan producido daños acumulativos debido a sobrepresiones de rondas anteriores. El examen del perfil de presión de la Ronda 206, que tuvo otra falla catastrófica, mostró presiones anormalmente bajas seguidas de un pico de presión, que parecía ser la quema de una espuma burbujeante de monopropulsor que pasó a una detonación a medida que aumentaba la presión. Esto se atribuyó a malos procedimientos para manipular y presurizar el combustible. [6]