Una ojiva de varilla continua es una munición especializada que exhibe un patrón de fragmentación anular , por lo que cuando explota se extiende formando un gran círculo que atraviesa el objetivo. Se utiliza en misiles antiaéreos y antimisiles .
Se utilizaron balas de rifle y ametralladora contra los primeros aviones militares durante la Primera Guerra Mundial . La artillería se utilizaba cuando los aviones volaban por encima del alcance de los cartuchos de rifles y ametralladoras. Dado que la probabilidad de impactar el avión era pequeña, los proyectiles de artillería fueron diseñados para explotar a la altitud aproximada del avión y lanzar una lluvia de fragmentos en las proximidades de la explosión. Durante la Segunda Guerra Mundial se siguió utilizando armamento antiaéreo similar con calibres más grandes, velocidades de disparo más altas y espoletas mejoradas . Estas balas y pequeños fragmentos a menudo provocaban pequeños agujeros en la estructura del avión. A menos que una bala o un fragmento alcanzara al piloto, o alguna parte crítica de la estructura del avión (como una línea de combustible, parte del sistema de refrigeración del motor, un cable crítico o una línea hidráulica que acciona las superficies de control), la aeronave seguía operativa. Algunos proyectiles de artillería antiaérea fueron diseñados para fragmentarse en pedazos largos y delgados en un intento de infligir daño a la estructura del avión. Los agujeros hechos por tales fragmentos tenían más probabilidades de causar una interrupción destructiva del flujo de aire alrededor de aviones de alta velocidad, pero la probabilidad de impacto se redujo para el menor número de fragmentos de una ojiva del mismo tamaño.
El problema se volvió más significativo a medida que se desarrollaron misiles antiaéreos para reemplazar a las armas de fuego después de la Segunda Guerra Mundial: un número menor de misiles requeriría una ojiva mejorada para igualar la probabilidad de destrucción de aviones de la mayor cantidad de proyectiles de artillería potencialmente transportados por un arma de la Segunda Guerra Mundial. Mismo tamaño y costo.
El concepto de una ojiva de varilla continua plegada se sugirió en 1952. El Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins inventó la ojiva de varilla de expansión continua como parte del desarrollo, contratado por la Armada, del programa de defensa antimisiles antiaéreo de la Armada de los EE. UU. Los detalles de la ojiva eran ultrasecretos hasta que su uso ya no fue necesario. [1]
Un número par de varillas de acero individuales están dispuestas en paralelo para formar un cilindro. Los extremos de las varillas se sueldan entre sí: la primera y la segunda varilla se sueldan entre sí en la parte superior, la segunda y la tercera en la parte inferior, y así sucesivamente alrededor de todo el formulario.
Cuando se detona, el alto explosivo imparte impulso a las varillas, empujándolas hacia afuera en un círculo en expansión. La onda de presión del explosivo debe actuar uniformemente sobre las varillas en toda su longitud, por lo que se utiliza algún tipo de manipulación para darle forma a la onda de choque de manera similar a una lente explosiva . Las varillas son lo suficientemente blandas ( dúctiles ) para permitir la expansión sin romper las varillas o las uniones soldadas, y la velocidad de detonación está limitada a menos de 1150 m/s, [2] permitiendo que las varillas se doblen en estos lugares. En algún punto intermedio, el anillo tendrá una apariencia en zig-zag (dirección alterna) dentro de una envoltura cilíndrica. Tras la expansión final, el anillo es circular y está contenido dentro de un plano. El anillo se romperá entonces y finalmente tenderá a formar una o más varillas rectas. Dado que el impulso neto de la varilla con respecto al misil es aproximadamente cero, su eficacia disminuirá rápidamente a medida que el anillo roto se expanda. [3]
Este anillo que se expande rápidamente, al impactar contra el avión, puede ser más eficaz que una ojiva de fragmentación equivalente : el anillo de varillas proporciona una superficie mayor que una ojiva balística fragmentada. [2] Las partes de la aeronave interceptadas por el anillo de expansión de la ojiva de varilla continua recibirán un corte continuo a través del revestimiento, las superficies de vuelo o aerodinámicas, los cables subyacentes, las líneas hidráulicas y otras estructuras de vuelo o de misión crítica. Esto puede causar una falla estructural o, en caso contrario, puede ser suficiente para anular la redundancia de los sistemas de la aeronave. El efecto sólo es pronunciado mientras el anillo esté intacto, por lo que en armas prácticas se emplean múltiples capas de varillas para aumentar el radio efectivo.
Al diseñar el desafortunado Mauler equipado con SAM , las simulaciones de Monte Carlo en el entonces moderno IBM 650 indicaron que una ojiva de varilla continua probablemente sería menos efectiva que las de fragmentación por explosión. [4] Las implementaciones posteriores indicaron lo contrario.