Un proyectil es un objeto que es impulsado 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 todos los objetos en movimiento a través del espacio son proyectiles, se encuentran comúnmente en la guerra y los deportes (por ejemplo, una pelota de béisbol lanzada , una pelota de fútbol pateada , una bala disparada , una flecha disparada , una piedra lanzada desde una catapulta ). [3] [4]
En balística se utilizan ecuaciones matemáticas de movimiento 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 expansivos 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, aumentando en gran medida la velocidad inicial .
Algunos proyectiles proporcionan propulsión durante el vuelo mediante un motor de cohete o un motor a reacción . En la terminología militar, un cohete no es guiado, mientras que un misil es guiado . Nótese los dos significados de "cohete" (arma y motor): un ICBM es un misil guiado con un motor de cohete.
Una explosión, ya sea por un arma o no, hace que los restos actúen como múltiples proyectiles de alta velocidad. Un arma o dispositivo explosivo también puede estar diseñado 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 que se aplica 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 mayor sea la fuerza aplicada, mayor será la fuerza propulsora, lo que significa que el proyectil (la pelota) viajará más lejos. Véase lanzamiento , bolos .
Muchos proyectiles, como los proyectiles , pueden llevar una carga explosiva u otra sustancia química o biológica. Además de la carga explosiva, un proyectil puede estar diseñado para causar daños especiales, como por ejemplo fuego (véase también las primeras armas térmicas ) o envenenamiento (véase también veneno para flechas ).
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 los misiles antibalísticos (ABM) y las 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 .Algunos proyectiles permanecen conectados mediante un cable al equipo de lanzamiento después de lanzarlo:
Un objeto proyectado en un ángulo con respecto a la horizontal tiene componentes de velocidad tanto verticales como horizontales. El componente vertical de la velocidad en el eje y se expresa como , mientras que el componente horizontal de la velocidad es . Existen varios cálculos para proyectiles en un ángulo específico :
1. Tiempo en 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 (aprox. 9,81 m/s²), = velocidad inicial (m/s) y = ángulo que forma el proyectil con el eje horizontal.
2. Tiempo de vuelo ( ): es el tiempo total que tarda el proyectil en volver a caer al mismo plano desde el que fue lanzado. Matemáticamente se expresa como .
3. Altura máxima ( ): es la altura máxima alcanzada por el proyectil o el desplazamiento máximo en el eje vertical (eje y) recorrido por el proyectil. Se expresa como .
4. Alcance ( ): El alcance de un proyectil es la distancia horizontal recorrida (en el eje x) por el proyectil. Matemáticamente, . El alcance es máximo cuando el ángulo = 45°, es decir .
