Un arma de energía cinética (también conocida como arma cinética , ojiva de energía cinética , ojiva cinética , proyectil cinético , vehículo de muerte cinética ) es un arma de proyectiles basada únicamente en la energía cinética de un proyectil para infligir daño a un objetivo, en lugar de utilizar cualquier carga explosiva , incendiaria / térmica , química o radiológica . Todas las armas cinéticas funcionan alcanzando una alta velocidad de vuelo, generalmente supersónica o incluso hasta hipervelocidad , y chocan con sus objetivos, convirtiendo su energía cinética e impulso relativo en ondas de choque destructivas , calor y cavitación . En las armas cinéticas con vuelo sin motor , la velocidad inicial o velocidad de lanzamiento a menudo determina el alcance efectivo y el daño potencial del proyectil cinético.
Las armas cinéticas son las armas a distancia más antiguas y más comunes utilizadas en la historia de la humanidad , y los proyectiles varían desde proyectiles contundentes como rocas y perdigones , misiles puntiagudos como flechas , pernos , dardos y jabalinas , hasta modernos impactadores cónicos de alta velocidad como balas , flechettes y penetradores . Las armas cinéticas típicas aceleran sus proyectiles mecánicamente (por fuerza muscular , dispositivos de ventaja mecánica , energía elástica o neumática ) o químicamente (por combustión de propulsor , como con las armas de fuego ), pero las tecnologías más nuevas están permitiendo el desarrollo de armas potenciales que utilizan proyectiles lanzados electromagnéticamente , como cañones de riel , cañones de bobina e impulsores de masa . También hay armas conceptuales que se aceleran por la gravedad , como en el caso de las armas de bombardeo cinético diseñadas para la guerra espacial .
El término hit-to-kill , o kinetic kill , también se utiliza en el campo aeroespacial militar para describir las armas de energía cinética aceleradas por un motor de cohete . Se ha utilizado principalmente en los campos de misiles antibalísticos (ABM) y armas antisatélite (ASAT), pero algunos misiles antiaéreos modernos también son vehículos de destrucción cinética. Los sistemas hit-to-kill son parte de la clase más amplia de proyectiles cinéticos, una clase que tiene un uso generalizado en el campo antitanque .
La energía cinética es una función de la masa y la velocidad de un objeto. [1] Para un arma de energía cinética en el campo aeroespacial, ambos objetos se mueven y es la velocidad relativa la que es importante. [a] En el caso de la interceptación de un vehículo de reentrada (RV) de un misil balístico intercontinental (ICBM) durante la fase terminal de la aproximación, el RV viajará a aproximadamente 15.000 millas por hora (24.000 km/h) mientras que el interceptor estará en el orden de 7.000 millas por hora (11.000 km/h). Debido a que el interceptor puede no estar acercándose de frente, se puede suponer un límite inferior en la velocidad relativa del orden de 16.000 millas por hora (26.000 km/h), [2] o convirtiendo a unidades del SI, aproximadamente 7150 metros por segundo.
A esa velocidad, cada kilogramo del interceptor tendrá una energía de:
El TNT tiene una energía explosiva de unos 4.853 julios por gramo [3], o unos 5 MJ por kilogramo. Esto significa que la energía de impacto de la masa del interceptor es más de cinco veces la de una ojiva detonante de la misma masa [2] .
Puede parecer que esto hace superflua la ojiva, pero un sistema de impacto directo tiene que impactar en el objetivo, que puede tener un ancho de medio metro, mientras que una ojiva convencional libera numerosos fragmentos pequeños que aumentan la posibilidad de impacto en un área mucho mayor, aunque con una masa de impacto mucho menor. Esto ha llevado a conceptos alternativos que intentan extender la zona de impacto potencial sin explosivos. [2] El concepto SPAD de la década de 1960 utilizó una red metálica con pequeñas bolas de acero que se liberarían desde el misil interceptor, [4] mientras que el experimento de superposición de guiado de la década de 1980 utilizó un disco metálico en forma de abanico. [5]
A medida que la precisión y la velocidad de los misiles tierra-aire (SAM) modernos mejoraron y sus objetivos comenzaron a incluir misiles balísticos de teatro (TBM), muchos sistemas existentes también han pasado a ataques de impacto directo. Esto incluye el MIM-104 Patriot , cuya versión PAC-3 eliminó la ojiva y mejoró el motor del cohete de combustible sólido para producir un misil interceptor que es mucho más pequeño en general, [6] así como el RIM-161 Standard Missile 3 , que está dedicado al papel antimisiles. [7]
Algunas armas cinéticas para atacar objetos en los vuelos espaciales son las armas antisatélite y los misiles antibalísticos . Dado que para alcanzar un objeto en órbita es necesario alcanzar una velocidad extremadamente alta, la energía cinética que liberan es suficiente para destruir su objetivo; no son necesarios los explosivos. Por ejemplo: la energía del TNT es de 4,6 MJ/kg, y la energía de un vehículo cinético letal con una velocidad de aproximación de 10 km/s (22.000 mph) es de 50 MJ/kg. A modo de comparación, 50 MJ equivalen a la energía cinética de un autobús escolar de 5 toneladas métricas que viaja a 509 km/h (316 mph; 141 m/s). Esto ahorra peso costoso y no hay que cronometrar con precisión la detonación . Sin embargo, este método requiere contacto directo con el objetivo, lo que requiere una trayectoria más precisa . Algunas ojivas con tecnología de impacto letal están equipadas adicionalmente con una ojiva direccional explosiva para aumentar la probabilidad de destrucción (por ejemplo, el misil Arrow israelí o el Patriot PAC-3 estadounidense ).
Respecto a las armas antimisiles, el misil Arrow y el MIM-104 Patriot PAC-2 tienen explosivos, mientras que el Interceptor de Energía Cinética (KEI), el Proyectil Exo-Atmosférico Ligero (LEAP, usado en el Aegis BMDS ) y el THAAD no los tienen (ver Missile Defense Agency ).
También se puede lanzar un proyectil cinético desde un avión. Esto se hace reemplazando los explosivos de una bomba regular con un material no explosivo (por ejemplo, hormigón), para un impacto de precisión con menos daños colaterales ; estas se llaman bombas de hormigón . Una bomba típica tiene una masa de 900 kg (2000 lb) y una velocidad de impacto de 800 km/h (500 mph). También se aplica para entrenar el acto de lanzar una bomba con explosivos. Este método se ha utilizado en la Operación Libertad Iraquí y las operaciones militares posteriores en Irak , combinando bombas de entrenamiento rellenas de hormigón con kits de guía GPS JDAM , para atacar vehículos y otros objetivos relativamente "blandos" ubicados demasiado cerca de estructuras civiles para el uso de bombas convencionales de alto poder explosivo .
La principal ventaja de las armas de energía cinética es que minimizan la masa de lanzamiento del arma, ya que no es necesario reservar peso para una ojiva separada. Cada parte del arma, incluida la estructura del avión, la electrónica e incluso el combustible de maniobra no quemado, contribuye a la destrucción del objetivo. La reducción de la masa total del vehículo ofrece ventajas en términos del vehículo de lanzamiento necesario para alcanzar el rendimiento requerido y también reduce la masa que debe acelerarse durante las maniobras. [2]
Otra ventaja de las armas de energía cinética es que cualquier impacto casi con certeza garantizará la destrucción del objetivo. En cambio, un arma que utilice una ojiva de fragmentación explosiva producirá una gran nube de fragmentos pequeños que no causarán tanta destrucción al impactar. Ambos producirán efectos que pueden verse fácilmente a larga distancia utilizando detectores de radar o infrarrojos , pero dicha señal generalmente indicará una destrucción completa en el caso de las armas de energía cinética, mientras que el caso de la fragmentación no garantiza una "muerte". [2]
La ausencia de municiones químicas en las armas también significa que hay mucha menos contaminación de una zona debido a un arma cinética.
La principal desventaja de las armas de energía cinética es que requieren una precisión extremadamente alta en el sistema de guía, del orden de 0,5 metros (2 pies). [2]
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