Un estabilizador de cañón es un dispositivo que facilita la puntería de una pieza de artillería compensando el movimiento de la plataforma en la que está montada. Para aplicaciones navales, consulte el sistema de control de fuego de cañones de barco . Los sistemas terrestres móviles tienden a requerir una estabilización más especializada. Debido a la necesidad de disparar mientras estaban en movimiento, los tanques en la Segunda Guerra Mundial hicieron algún uso de la estabilización, pero se volvió algo común en décadas posteriores durante la Guerra Fría .
El artillero del primer tanque Matilda II elevaba y bajaba el cañón con la mano y tenía una hombrera con la que podía sostenerlo firmemente mientras el tanque se movía mientras él estaba de pie.
El armamento principal de la mayoría de los tanques estadounidenses se estabilizó en elevación a partir del tanque ligero M3A1 y el tanque mediano M3 en noviembre de 1941. A excepción de los tanques M4 Sherman equipados con cañones de 105 mm , todos los tanques construidos en Estados Unidos tenían un sistema de estabilización para la elevación del cañón que se podía utilizar a bajas velocidades. [1] Todos los tanques estadounidenses se estabilizaron al menos en 1944. [2] Se hizo algún intento de estabilizar los cañones de los tanques soviéticos ya en 1938. [3] [4]
Se descubrió que los tanques estadounidenses equipados con el sistema de estabilización de elevación de cañón de un solo plano eran más efectivos para atacar objetivos mientras se movían a una velocidad de hasta 10 mph utilizando el sistema de estabilización. Sin embargo, su uso en la guerra fue limitado, ya que los británicos no lo usaron en sus vehículos estadounidenses de préstamo y arriendo , y las fuerzas estadounidenses perdieron su competencia a medida que tripulaciones menos entrenadas reemplazaron a las tripulaciones que se habían entrenado en sus vehículos durante años en los EE. UU. antes del despliegue. Las tripulaciones no sabían cómo usar la estabilización; además, la mayoría de los tanques estadounidenses disparaban mientras estaban parados. La falta de mantenimiento también redujo su uso. En algunas unidades, las tripulaciones lo defendían a rajatabla; en otras, eliminaron el sistema.
Después de la guerra, los diseñadores de tanques británicos y luego soviéticos desarrollaron estabilizadores de cañón mejorados. En 1948, el Centurion Mk. 3 británico presentó el primer sistema de estabilización de dos planos en un tanque de producción, mientras que en 1954 se introdujo el complejo estabilizador STP-1 para el T-54A , y sistemas similares se implementarían en prácticamente todos los tanques soviéticos a partir de entonces. [5] Estados Unidos no utilizaría la estabilización de cañón en ninguno de sus tanques de batalla medianos y principales hasta el paquete de actualización Add-On Stabilization (AOS) desarrollado para el M60A1 a principios de la década de 1970, aunque el tanque ligero M551 Sheridan , introducido en 1967, estaba equipado con un estabilizador de cañón.
En 1960, Alemania Occidental diseñó un prototipo de una torreta estabilizada de tres ejes única, que se montó en un chasis ensanchado del Leopard 1. El cañón principal permanecía estacionario, mientras que la torreta rotaba de manera convencional para apuntar horizontalmente y empleaba oscilación para la alineación vertical. Además, la torreta podía inclinarse hacia la izquierda o hacia la derecha a lo largo de un tercer eje para permitir correcciones de apuntado en terrenos irregulares. Todos los movimientos de la torreta eran exclusivamente motorizados y carecían de controles manuales. El diseño no era rentable y finalmente no se adoptó, pero las lecciones aprendidas se trasladaron a otras investigaciones del FCS.
Existen muchas formas de estabilización de armas. El estabilizador simple de un solo plano solo estabiliza en un eje vertical, y el estabilizador de dos planos estabiliza tanto el eje vertical como el horizontal.
El mecanismo suele incluir un dispositivo de referencia angular, como un giroscopio mecánico u óptico , y servomecanismos . En el caso de un tanque, un servo estabiliza la torreta y otro la elevación del cañón. Esto se experimentó a fines de 1944-1945 y continuó después de la guerra. En la Segunda Guerra Mundial, solo se estabilizó la elevación del cañón utilizando un giroscopio. [1] La entrada se realizó directamente al cañón. La puntería se realiza entonces mediante la entrada de control al mecanismo, en lugar de hacerlo directamente en el cañón. El mecanismo de control generalmente tiene otras funciones, como aplicar superelevación y guiar al objetivo según su velocidad, lo que lo convierte en un sistema de control de tiro , y algunos cañones son completamente automáticos.
Se añadió un estabilizador a la torreta, que mantenía la torreta apuntando en la dirección en la que la colocaba el artillero independientemente de la dirección del casco. Con el cañón y la torreta estabilizados, el cañón permanecería apuntando hacia donde apuntara la mira del cañón independientemente del movimiento del tanque a menos que se excedieran los límites de elevación o depresión. Se trataba de un sistema mecánico, primero eléctrico, que alimentaba a sistemas de motor mecánicos, luego eléctricos o hidráulicos que controlaban el movimiento del cañón basándose en la entrada de un sistema giroscópico, para el cañón, o dos, también para la torreta. Este tipo de sistema con una capacidad para casi igualar la precisión de disparar el cañón desde una parada completa se introdujo en el tanque estadounidense M60A1 a principios de la década de 1970. [6] También se desarrolló un sistema alternativo en el que, en lugar de estabilizar el cañón, se estabilizaban las miras del cañón y el cañón disparaba cuando su puntería coincidía con la posición de la mira del cañón. Esto permitió que el arma se elevara o bajara libremente desde la mira, lo que permitió el uso de cargadores automáticos donde el arma se mueve para cargarse y luego regresa para coincidir con el lugar donde apunta la mira.
La estabilización del cañón tanto en elevación como en giro se sumó a otras mejoras. Estas incluían la determinación de la distancia mediante telémetros estereoscópicos, luego visuales de coincidencia y luego láser, que se introdujeron a fines de la década de 1970. Se agregó una computadora analógica y luego digital que tenía la entrada de distancia. También se ingresaba la velocidad de rotación de la torreta. La computadora tomaba la entrada de distancia para usar la velocidad de rotación de la torreta para determinar la ventaja necesaria para alcanzar un objetivo en movimiento calculando su velocidad. A esto se agregó el desgaste del cañón determinado por la cantidad y los tipos de munición disparada, la temperatura del propulsor de la munición medida por termómetros en el compartimiento de munición, la dirección y velocidad del viento donde se encontraba el tanque de disparo medido por sensores en el techo de la torreta, y la caída del cañón midiendo la ubicación de un sistema de referencia montado en el cañón cerca de la boca del cañón. La caída del cañón también se limitó aislando el cañón para que se expanda y contraiga uniformemente a lo largo de su longitud. Esto permite que el tanque moderno, utilizando los sistemas de estabilización actuales, alcance un objetivo que se mueve a treinta millas por hora mientras se mueve a la misma velocidad a una distancia de 2000 metros o más, con tanta precisión como si estuviera parado.