Un proyectil es un objeto que es propulsado por la aplicación de una fuerza externa y luego se mueve libremente bajo la influencia de la gravedad y la resistencia del aire . [1] [2] Aunque cualquier objeto en movimiento a través del espacio es proyectiles, se encuentran comúnmente en la guerra y los deportes (por ejemplo, una pelota de béisbol lanzada , una pelota de fútbol patada, una bala disparada , una flecha disparada , una piedra lanzada desde una catapulta ). [3] [4]
En balística, las ecuaciones matemáticas de movimiento se utilizan para analizar las trayectorias de los proyectiles durante el lanzamiento, el vuelo y el impacto .
Las cerbatanas y los rifles neumáticos utilizan gases comprimidos, mientras que la mayoría de las demás armas y cañones utilizan gases en expansión liberados por reacciones químicas repentinas de propulsores como la pólvora sin humo . Las armas de gas ligero utilizan una combinación de estos mecanismos.
Los cañones de riel utilizan campos electromagnéticos para proporcionar una aceleración constante a lo largo de toda la longitud del dispositivo, lo que aumenta considerablemente la velocidad de salida .
Algunos proyectiles proporcionan propulsión durante el vuelo mediante un motor cohete o un motor a reacción . En terminología militar, un cohete no está guiado, mientras que un misil sí está guiado . Tenga en cuenta los dos significados de "cohete" (arma y motor): un misil balístico intercontinental es un misil guiado con un motor de cohete.
Una explosión, ya sea por un arma o no, hace que los escombros actúen como múltiples proyectiles de alta velocidad. Un arma o dispositivo explosivo también puede diseñarse para producir muchos proyectiles de alta velocidad mediante la rotura de su carcasa; estos se denominan correctamente fragmentos .
En el movimiento de un proyectil, la fuerza más importante aplicada al 'proyectil' es la fuerza propulsora; en este caso, las fuerzas propulsoras son los músculos que actúan sobre la pelota para hacerla moverse, y cuanto más fuerte sea la fuerza aplicada, mayor será la fuerza propulsora, que significa que el proyectil (la pelota) viajará más lejos. Ver lanzamiento , bolos .
Muchos proyectiles, por ejemplo los proyectiles , pueden llevar una carga explosiva u otra sustancia química o biológica. Además de la carga útil explosiva, un proyectil puede diseñarse para causar daños especiales, por ejemplo, fuego (ver también las primeras armas térmicas ) o envenenamiento (ver también veneno para flechas ).
Un arma de energía cinética (también conocida como arma cinética, ojiva de energía cinética, ojiva cinética, proyectil cinético, vehículo de destrucción 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 explosivo , incendiario. / carga útil térmica , química o radiológica . Todas las armas cinéticas funcionan alcanzando una alta velocidad de vuelo (generalmente supersónica o incluso hipervelocidad ) y chocan con sus objetivos, convirtiendo su energía cinética y su impulso relativo en ondas de choque destructivas , calor y cavitación . En las armas cinéticas con vuelo sin propulsión , la velocidad de salida o la 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 comunes utilizadas en la historia de la humanidad , y los proyectiles varían desde proyectiles contundentes como piedras y perdigones , misiles puntiagudos como flechas / pernos , dardos y jabalinas , hasta modernos impactadores cónicos de alta velocidad como balas , flechas y penetradores . Las armas cinéticas típicas aceleran sus proyectiles mecánicamente (mediante fuerza muscular , dispositivos de ventaja mecánica , energía elástica o neumática ) o químicamente (mediante la combustión del propulsor , como ocurre 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 y conductores de masas . También existen armas conceptuales que son aceleradas por la gravedad , como en el caso de las armas de bombardeo cinético diseñadas para la guerra espacial .
El término hit-to-kill, o cinetic kill, también se utiliza en el campo aeroespacial militar para describir armas de energía cinética aceleradas por un motor de cohete . Se ha utilizado principalmente en los campos de misiles antibalísticos (ABM) y armas antisatélites (ASAT), pero algunos misiles antiaéreos modernos también son vehículos de destrucción cinética. Los sistemas de golpe para matar son parte de una clase más amplia de proyectiles cinéticos, una clase que tiene un uso generalizado en el campo antitanque .Algunos proyectiles quedan conectados mediante un cable al equipo de lanzamiento después de lanzarlo:
Un objeto proyectado formando un ángulo con la horizontal tiene componentes de velocidad tanto vertical como horizontal. La componente vertical de la velocidad en el eje y está dada como mientras que la componente horizontal de la velocidad es . Existen varios cálculos para proyectiles en un ángulo específico :
1. Tiempo para alcanzar la altura máxima. Se simboliza como ( ), que es el tiempo que tarda el proyectil en alcanzar la altura máxima desde el plano de proyección. Matemáticamente, se expresa como donde = aceleración debida a la gravedad (aproximadamente 9,81 m/s²), = velocidad inicial (m/s) y = ángulo formado por el proyectil con el eje horizontal.
2. Tiempo de vuelo ( ): es el tiempo total que tarda el proyectil en volver al mismo plano desde el que fue lanzado. Matemáticamente se da como .
3. Altura máxima ( ): es la altura máxima alcanzada por el proyectil O el desplazamiento máximo en el eje vertical (eje y) cubierto por el proyectil. Se da como .
4. Alcance ( ): El alcance de un proyectil es la distancia horizontal recorrida (en el eje x) por el proyectil. Matemáticamente, . El rango es máximo cuando el ángulo = 45°, es decir .
