El sistema alto-bajo (o sistema de alta-baja presión , sistema de propulsión alto-bajo , sistema de proyección alto-bajo ) es un diseño de cañón y lanzador de guerra antitanque que utiliza una cámara de alta presión más pequeña para almacenar propulsor. Permite lanzar un proyectil mucho más grande sin el equipo pesado que normalmente se necesita para armas de gran calibre. Cuando se enciende el propulsor, los gases de mayor presión se purgan a través de respiraderos (o puertos) a presión reducida a una cámara de baja presión mucho más grande para empujar el proyectil hacia adelante. El sistema alto-bajo permite reducir significativamente el peso del arma y su munición. El costo y el tiempo de producción son drásticamente más bajos que los de los cañones estándar u otros sistemas de armas pequeñas que disparan un proyectil del mismo tamaño y peso. Tiene un uso mucho más eficiente del propulsor, a diferencia de las armas sin retroceso anteriores , donde la mayor parte del propulsor se gasta en la parte trasera del arma para contrarrestar el retroceso del proyectil que se dispara. [1]
En los últimos años de la Segunda Guerra Mundial , la Alemania nazi investigó y desarrolló armas antitanques de bajo coste. Los grandes cañones antitanque que disparaban proyectiles de alta velocidad eran la mejor opción, pero eran costosos de producir y requerían una tripulación bien entrenada. También carecían de movilidad en el campo de batalla una vez emplazados. Los lanzacohetes antitanque y los rifles sin retroceso , aunque mucho más ligeros y sencillos de fabricar, delataban la posición del artillero y no eran tan precisos como los cañones antitanque. Los rifles sin retroceso utilizaron una gran cantidad de propulsor para disparar el proyectil, con estimaciones que oscilan entre sólo una quinta y una novena parte de los gases propulsores utilizados para empujar el proyectil hacia adelante. [notas 1] El ejército alemán pidió un arma antitanque con un rendimiento intermedio entre el del cañón estándar de alta velocidad y el de los cohetes más baratos y las armas antitanque de infantería sin retroceso. También estipularon que cualquier solución tenía que ser más eficiente en el uso del propulsor, ya que la industria bélica alemana había alcanzado la máxima capacidad de producción de propulsor para cañones. [2]
En 1944, la empresa alemana Rheinmetall -Borsig ideó un concepto completamente nuevo para propulsar un proyectil desde un cañón que, si bien no tenía retroceso, lo disminuía considerablemente y reducía drásticamente el coste de fabricación. Este concepto se denominó " Sistema Hoch-und-Niederdruck ", que se traduce como "sistema de alta y baja presión". Con este sistema, sólo era necesario reforzar la parte trasera de la recámara del cañón contra altas presiones de disparo.
Rheinmetall diseñó un cañón antitanque utilizando su "sistema de alta y baja presión" que disparaba una bomba de mortero estándar de alto explosivo (HE) de 8,1 cm de uso general que había sido modificada para funcionar como una bala antitanque con una carga moldeada . Estas cargas ahora se denominan comúnmente ojivas o proyectiles antitanque de alto explosivo (HEAT). A diferencia de la munición perforadora de blindaje de alta velocidad, que tiene una pesada carcasa de acero, la carga perfilada tenía sólo una pared metálica delgada, lo que reduce el peso del cuerpo del proyectil y aumenta la carga explosiva. En la boca de una carcasa de cañón recortada se colocó una placa redonda de acero con ocho agujeros, que contenía dos bolsas de propulsor. Una varilla fijó la bala de 2,7 kg a la placa con un pasador de seguridad . Al disparar, la presión inicial (que tenía que ser bastante alta para quemar el propulsor de manera confiable y efectiva) estaría contenida en la carcasa del proyectil, que junto con la recámara reforzada actuaba como la "cámara de alta presión". Luego, los gases propulsores purgarían los orificios de la placa de acero hacia el espacio entre la bala y la placa, que actuaba como la "cámara de baja presión" hasta que la presión aumentaba hasta el punto en que el pasador se rompía, liberando el proyectil. A diferencia de los cañones estándar, en los que el propulsor acelera un proyectil que sale del cañón con una fuerza muy alta, casi instantánea, hasta la velocidad máxima de salida, el concepto Rheinmetall empuja un proyectil fuera del cañón a una velocidad de salida más lenta. [ cita necesaria ] Como se utilizó una carga moldeada, no existe necesidad de las altas velocidades de los cañones antitanques convencionales, y la velocidad de salida era comparativamente baja de 540 m/s. Todavía hay retroceso, pero la combinación de un proyectil más ligero, una velocidad más baja y un perfil de aceleración diferente significó que no había ni cerca del retroceso de los cañones antitanques de 5 cm y 7,5 cm que utilizaban entonces las fuerzas alemanas, lo que requería Carros de construcción pesada, mecanismos de retroceso hidráulicos pesados y complejos y frenos de boca para contener el gran retroceso al disparar. La solución de Rheinmetall requería sólo una unidad de retroceso liviana y un freno de boca.
El arma de 81 mm pesaba significativamente menos que incluso el obsoleto cañón de 50 mm y los cañones aliados de 57 mm, menos de una séptima parte del peso del Pak de 88 mm al que debía complementar y menos de una décima parte del peso del famoso 88 mm. Cañón antiaéreo convertido en arma antitanque. [3] [4] [5] [6]
El único inconveniente importante era su alcance máximo de 750 metros (en fuego directo contra tanques), pero esto se compensaba con una penetración de blindaje de 140 mm y ninguna explosión reveladora. A más de 500 metros, esto era superior tanto al cañón alemán de 75 mm de cañón largo, [7] como al cañón estadounidense de 76 mm, incluso cuando este último estaba equipado con rondas perforantes de tungsteno de alta velocidad. [8] Los alemanes ordenaron la producción del cañón Rheinmetall, designándolo como Panzer Abwehr Werfer 600 (PAW 600) de 8 cm . [notas 2] Sólo se produjeron unos 250 antes del final de la guerra. Se informó que ninguno había visto combate. [2]
El sistema alto-bajo desarrollado en el PAW 600 se utilizó más tarde para propulsar los proyectiles del omnipresente lanzagranadas estadounidense de 40 mm. [9]
Los aliados capturaron y examinaron el PWK, pero inicialmente mostraron poco interés en el nuevo sistema desarrollado por los alemanes. El primer ejemplo de un tipo de sistema alto-bajo desarrollado después de la Segunda Guerra Mundial fue el arma antisubmarina británica Limbo , que lanzaba proyectiles similares a cargas de profundidad. El Limbo fue un desarrollo del Squid de la Segunda Guerra Mundial , que, si bien era efectivo, estaba limitado por un alcance establecido de 275 metros. El Limbo, al abrir y cerrar respiraderos que variaban la presión de los gases al disparar, permitía un alcance que podía variar entre 336 metros y casi 1000 metros. [10]
Otro ejemplo fue el sistema desarrollado por el Establecimiento Canadiense de Investigación y Desarrollo de Armamento (CARDE) a principios de la década de 1950 para realizar pruebas de vuelo supersónico en modelos del misil aire-aire Velvet Glove .
El uso más conocido del sistema alto-bajo fue por parte del ejército estadounidense , con la introducción del lanzagranadas M79 , poco antes de la Guerra de Vietnam . El M79 disparó un proyectil de 40 mm que contenía una granada de fragmentación estándar con una espoleta modificada. La carcasa del cartucho contiene una "cámara de alta presión" pesada en forma de copa en la parte inferior. Al disparar, el propulsor aumenta la presión hasta que atraviesa la cubierta de cobre y sale a la "cámara de baja presión". El ejército estadounidense se refirió a su sistema alto-bajo como "sistema de propulsión alto-bajo". [11] Junto con una pesada almohadilla de goma en la culata del M79, el sistema alto-bajo mantuvo las fuerzas de retroceso manejables para la infantería que usaba el arma.
El M79 fue posteriormente reemplazado por el M203 , que se monta debajo del cañón de un rifle. [12] Más tarde, el Ejército de EE. UU. desarrolló un proyectil de 40 mm de mayor velocidad utilizando su sistema de propulsión alto-bajo para su uso con lanzagranadas tipo ametralladora más pesada que se encuentran en vehículos y helicópteros. Hoy en día, además del ejército de los EE. UU., la familia de granadas de 40 mm es extremadamente popular y la utilizan ejércitos de todo el mundo, y se están produciendo variantes de la misma en países distintos de los EE. UU.; una publicación de referencia acreditada en 1994 necesitaba casi una docena de páginas para enumerar todas las variantes y naciones que producen munición para granadas de 40 mm basadas en el desarrollo del ejército de EE. UU. en la década de 1960. [13]
Poco después de que terminara la Guerra de Vietnam, la Unión Soviética introdujo un lanzagranadas de 40 mm que utilizaba el principio alto-bajo, pero con una variación del diseño original. El lanzagranadas GP-25 de 40 mm se coloca debajo del rifle de asalto y dispara un proyectil sin vaina cargado por la boca. En lugar de una carcasa, en la parte trasera del proyectil se encuentra una cámara de alta presión con diez orificios de ventilación, en los que el cañón del lanzador actúa como cámara de baja presión. [14] La ignición de los gases propulsores también hace que la banda impulsora se enganche en las ranuras del lanzador, similar al cañón estriado de avancarga del rifle Parrott de la Guerra Civil estadounidense .
Si bien existe poca documentación, en la década de 1950 el ejército soviético desarrolló un cañón de 73 mm para vehículos blindados de reconocimiento con ruedas que disparaba una munición muy similar en funcionamiento al concepto original alemán de la Segunda Guerra Mundial. Sin embargo, nunca se puso en servicio y, en cambio, los soviéticos desarrollaron un cañón 2A28 Grom de baja velocidad de 73 mm que disparaba un proyectil de cohete que era expulsado mediante una pequeña carga de la manera normal. [2]
El único otro uso importante de un sistema alto-bajo fue por parte de la firma sueca FFV en su desarrollo del arma antitanque de infantería unipersonal Miniman de la década de 1960 . El Miniman era más simple y más barato que cualquier cosa imaginada por los diseñadores en la Segunda Guerra Mundial. Dentro de lo que parecía un tubo lanzacohetes, hay un proyectil antitanque altamente explosivo (HEAT) unido mediante un perno desmontable a un tubo de aleación de aluminio con puertos perforados y que actúa como una especie de cámara de alta presión. El tubo de lanzamiento en el que está montado actúa como cámara de baja presión. Cuando el propulsor se enciende en el tubo de aluminio, los gases escapan a través de los puertos y se acumulan en el tubo de lanzamiento hasta el punto de casi provocar un retroceso. Luego, el perno de seguridad se rompe, permitiendo que el proyectil avance. A diferencia de otros sistemas alto-bajo, los gases pueden escapar hacia la parte trasera del tubo de lanzamiento, provocando un efecto totalmente sin retroceso. [15]