El proyectil de subcalibre emplumado perforante de armaduras ( proyectil emplumado en forma de flecha ) es un tipo de proyectil para armas de cañón, estabilizado en vuelo por plumaje debido a fuerzas aerodinámicas (similar a la estabilización en vuelo de una flecha ). Esta circunstancia distingue este tipo de municiones de los proyectiles estabilizados en vuelo por rotación debida a fuerzas giroscópicas .
El área principal de aplicación de tales proyectiles es la derrota de vehículos blindados (en particular, tanques ). Los proyectiles emplumados en forma de flecha son municiones de acción cinética.
Los proyectiles de subcalibre con plumas perforantes se designan con las abreviaturas BOPS, OBPS, OPS, BPS. Actualmente, la abreviatura BPS también se aplica a los proyectiles con forma de flecha sabot emplumados , aunque debería usarse correctamente para designar los proyectiles perforantes sabot del alargamiento habitual para los proyectiles de artillería estriada . El nombre de munición de barrido emplumado perforante de blindaje se aplica a los sistemas de artillería estriados y de ánima lisa.
Las municiones de este tipo consisten en un proyectil emplumado en forma de flecha, cuyo cuerpo (cuerpo) (o el núcleo dentro del cuerpo) está hecho de un material duradero y de alta densidad, y el emplumado está hecho de aleaciones estructurales tradicionales. Los materiales más utilizados para el cuerpo (parte activa) son aleaciones pesadas a base de tungsteno (del tipo VNZh), aleaciones de uranio (por ejemplo, la aleación americana Stabilloy o el análogo doméstico del tipo de aleación UNTs). El plumaje está hecho de aleaciones de aluminio o acero de alta resistencia .
Con la ayuda de ranuras anulares (forjadas), el cuerpo BOPS se conecta a una plataforma de sector hecha de acero o aleaciones de aluminio de alta resistencia (tipo V-95, V-96Ts1 y similares). Un palé de sector también se denomina dispositivo maestro (VU) y consta de tres o más sectores. Las paletas se sujetan entre sí mediante correas conductoras de metal o plástico y de esta forma se fijan finalmente en un manguito de metal o en el cuerpo de un manguito de combustión. Después de salir del cañón de la pistola, la plataforma del sector se separa del cuerpo del BOPS bajo la acción del flujo de aire que se aproxima, destruyendo los cinturones principales, mientras que el cuerpo del proyectil continúa volando hacia el objetivo. Los sectores caídos, que tienen una alta resistencia aerodinámica , disminuyen la velocidad en el aire y caen a cierta distancia (desde cientos de metros hasta más de un kilómetro) de la boca del arma. En caso de fallar, el propio BOPS, que tiene una baja resistencia aerodinámica, puede volar a una distancia de 30 a más de 50 km de la boca del arma.
Los diseños de los BOPS modernos son extremadamente diversos: los cuerpos de los proyectiles pueden ser monolíticos o compuestos (un núcleo o varios núcleos en un caparazón, así como multicapa longitudinal y transversal), el plumaje puede ser casi igual al calibre de un arma de artillería. o subcalibre, fabricados en acero o aleaciones ligeras. Los dispositivos conductores (VU) pueden tener un principio diferente de distribución del vector de acción de la presión del gas en los sectores (VU del tipo "expansión" o "sujeción"), un número diferente de lugares para los sectores conductores, ser de acero, aleaciones ligeras y también materiales compuestos, por ejemplo, de compuestos de carbono o compuestos de aramida. Se pueden instalar puntas balísticas y amortiguadores en las partes de la cabeza de los cuerpos BOPS. Se pueden agregar aditivos al material de los núcleos de aleación de tungsteno para aumentar la piroforicidad de los núcleos. Los rastreadores se pueden instalar en las partes traseras del BOPS.
La masa de los cuerpos BOPS con plumaje varía de 3,6 kg en modelos antiguos a 5-6 kg o más en modelos para cañones de tanques avanzados de calibre 140-155 mm.
El diámetro de los cuerpos BOPS sin plumaje oscila entre 40 mm en los modelos más antiguos y 22 mm o menos en los nuevos BOPS prometedores con una gran elongación. El alargamiento de BOPS aumenta constantemente y varía de 10 a 30 o más.
La tarea de optimización en el diseño de un disparo está asociada a la búsqueda de un material y tecnología de fabricación para el núcleo del cuerpo con su máxima elongación, que proporcione aceptables características balísticas externas y su integridad estructural ante un obstáculo, así como materiales y métodos que pueden reducir la masa parásita de la plataforma y las perturbaciones transmitidas al núcleo durante su sección para mejorar la precisión. Los diseñadores buscan aumentar el alargamiento de los cuerpos BOPS debido al hecho de que cuando el cuerpo se alarga, aumentan tanto la carga lateral del núcleo como otros factores que afectan la penetración del blindaje. En general, la penetración del blindaje aumenta con el aumento de la elongación del BOPS, la densidad del material del núcleo y la velocidad de su penetración en el blindaje (barrera).
Los núcleos de aleación pesada con elongaciones superiores a 30 son propensos a deformaciones por flexión cuando se introducen a través del orificio y después de la separación de la tarima, así como a la destrucción cuando interactúan con armaduras espaciadas y de múltiples barreras . La densidad del material es actualmente limitada, ya que en la actualidad no existen materiales más densos que el tungsteno y el uranio en tecnología que se utilicen prácticamente con fines militares. La velocidad de los BOPS también está limitada a valores en el rango de 1500-1800 m/s y depende del diseño de las piezas de artillería y municiones para las mismas. Otro aumento de la velocidad está relacionado con los trabajos de investigación realizados en el campo del lanzamiento de proyectiles con cañones de artillería sobre sustancias propulsoras líquidas (LMP), con el método de lanzamiento electrotermoquímico, con el método de lanzamiento electrotérmico, con el método eléctrico (magnético) de lanzamiento con la ayuda de cañones de riel , sistemas de gauss , sus combinaciones, así como combinaciones de métodos de lanzamiento electrotermoquímicos y electromagnéticos. Al mismo tiempo, un aumento de la velocidad por encima de 2000 m/s para muchas variantes de materiales de proyectiles conduce a una disminución de la penetración del blindaje. La razón es la destrucción del proyectil al entrar en contacto con la mayoría de las variantes de barreras blindadas, que en última instancia supera el aumento de la penetración del blindaje debido al aumento de la velocidad. Como tal, la velocidad del proyectil generalmente aumenta la penetración del blindaje a medida que aumenta, mientras que la durabilidad de los materiales del blindaje disminuye al mismo tiempo. El efecto en algunos casos se puede resumir, en algunos, no, si estamos hablando de barreras blindadas complejas. En el caso de los monobloques, estos suelen ser solo nombres diferentes para el mismo proceso.
En la URSS y Rusia son ampliamente conocidos varios tipos de BOPS [2] , creados en diferentes momentos y con nombres propios, que surgieron del nombre/código de I+D . Los BOPS se enumeran a continuación en orden cronológico, del más antiguo al más nuevo. El dispositivo y el material del cuerpo del BOPS se indican brevemente:
Otros BOPS también tienen nombres propios. Por ejemplo, un cañón de ánima lisa antitanque de calibre 100 mm tiene la munición Valshchik, un cañón de tanque de 115 mm tiene la munición Chamberlain, etc.
La evaluación comparativa de los indicadores de penetración de armadura está asociada con dificultades significativas. La evaluación de los indicadores de penetración del blindaje está influenciada por métodos de prueba bastante diferentes para BOPS en diferentes países, la falta de un tipo de blindaje estándar para probar en diferentes países, diferentes condiciones para colocar el blindaje (compacto o espaciado), así como manipulaciones constantes por desarrolladores de todos los países con distancias de disparo de la armadura de prueba, ángulos de instalación de la armadura antes de la prueba, varios métodos estadísticos para procesar los resultados de la prueba. Como material de prueba en Rusia y los países de la OTAN, se adopta una armadura enrollada homogénea ; se utilizan objetivos compuestos para obtener resultados más precisos.
Según datos publicados , un aumento en el alargamiento de la parte de vuelo a un valor de 30 hizo posible aumentar el grosor relativo de la armadura homogénea laminada estándar RHA perforada (la relación entre el grosor de la armadura y el calibre del arma, b / d p ) a valores: 5,0 en calibre 105 mm, y 6,8 en 120 mm.
Rusia
un número de otros
IMPORTANTE : según la metodología de la OTAN, la penetración del blindaje significa que más del 50% de los proyectiles penetrarán el blindaje del espesor especificado.
EE.UU
Alemania
De los BPS conocidos de otros países, no se han observado municiones récord en las últimas décadas, lo que tiene poco que ver con el estado real de la situación, especialmente en el sentido de datos adicionales (por ejemplo, el número de proyectiles y armas y la seguridad del transportista).
El surgimiento de BOPS se debió a la falta de penetración de blindaje de los proyectiles perforantes y de subcalibre convencionales para la artillería estriada durante y después de la Segunda Guerra Mundial . Los intentos de aumentar la carga específica (es decir, alargar su núcleo ) en proyectiles de subcalibre se toparon con el fenómeno de pérdida de estabilización por rotación con un aumento de la longitud del proyectil por encima de 6-8 calibres. La resistencia de los materiales modernos no permitía aumentar más la velocidad angular de los proyectiles.
En la Unión Soviética (y más tarde en Rusia ) en la segunda mitad de la década de 1950, VV Yavorsky y sus compañeros de trabajo desarrollaron una forma fundamentalmente nueva de aumentar la longitud del proyectil (es decir, su carga transversal) mediante el uso de proyectiles en forma de flecha. disparado desde cañones de ánima lisa o de artillería con un corte poco profundo. Posteriormente, se abandonó el estriado plano y se cambió a piezas de artillería de ánima completamente lisa, que actualmente brindan la precisión de fuego necesaria con proyectiles con plumas en forma de flecha.
El calibre de los cañones de ánima lisa para disparar BOPS es actualmente de 115 120 125 mm. Algunos diseños de BOPS permiten dispararlos desde piezas de artillería estriada de calibres 90, 100 y 105 mm.
Las principales ventajas de los disparos con cañones de tanque BOPS:
En el período 1990-2000, para armas automáticas estriadas de pequeño calibre, varios países industrializados desarrollaron disparos con BOPS (BOPS) en calibres de 23,25, 30, 35, 40, 50 y 60 mm. Los disparos de BOPTS de varios fabricantes en calibres de 23-40 mm han sido adoptados por varios estados, incluidos los que son miembros del bloque de la OTAN, y son los disparos principales para golpear vehículos de combate blindados ligeros (IFV, transportes blindados de personal) en rangos de 1500-2500 m.
En la oficina de diseño de cohetes y artillería del campo de entrenamiento de Peenemünde Peenemünde -Heeresversuchsanstalt , al final de la Segunda Guerra Mundial, el diseñador alemán Hanns Gessner diseñó una serie de proyectiles emplumados en forma de flecha del índice PPG (Peenemünder Pfeilgeschosse) [ 7] para cañones de calibre 310 mm de ánima lisa de Krupp y Hanomag montados en un vagón de una instalación ferroviaria de ultra largo alcance de 28 cm K5 (E) [8] . El índice de proyectil de fragmentación de alto explosivo de 310 mm Sprenge-Granate 4861 tenía una longitud de 2012 mm y una masa de 136 kg. El diámetro del cuerpo de la flecha era de 120 mm, el número de plumas estabilizadoras era de 4 piezas. La velocidad inicial del proyectil es de 1420 m / s, la masa de la carga explosiva es de 25 kg, el campo de tiro es de 160 km. Los proyectiles se utilizaron contra las tropas angloamericanas en las batallas cerca de Bonn .
En 1944, para un cañón de 210 mm del montaje ferroviario de ultra largo alcance K12(E) , los diseñadores alemanes crearon un proyectil de calibre con un plumaje desplegable. La longitud del proyectil era 1500 mm, peso 140 kg. Con una velocidad inicial de 1850 m/s, se suponía que el proyectil tenía un alcance de 250 km. Para disparar proyectiles emplumados, se creó un cañón de artillería liso de 31 m de largo, el proyectil y el arma no abandonaron la etapa de prueba.
El proyecto más famoso que utilizó un proyectil de subcalibre con aletas de ultra largo alcance fue el proyecto del ingeniero jefe de la empresa Rechling Conders. La pistola Conders tenía varios nombres: V-3 , "Bomba HDP de alta presión", "Ciempiés", "Trabajador Lizhen", "Amigo". Un cañón multicámara de calibre 150 mm utilizaba un proyectil de subcalibre emplumado en forma de flecha con un peso en diferentes versiones de 80 kg a 127 kg, con una carga explosiva de 5 kg a 25 kg. El calibre del cuerpo del proyectil varió de 90 mm a 110 mm. Las diferentes versiones de los caparazones contenían desde 4 plumas plegables hasta 6 estabilizadoras permanentes. El alargamiento de algunos modelos de proyectiles llegó a 36. Una modificación acortada del cañón LRK 15F58 disparó un proyectil de barrido Sprgr de 15 cm. 4481, diseñado en Peenemünde, y entró en acción disparando contra Luxemburgo , Amberes y el 3.er Ejército de EE. UU. Al final de la guerra, los estadounidenses capturaron un arma y la llevaron a los Estados Unidos.
En 1944, la compañía Rheinmetall creó un cañón de artillería antitanque de ánima lisa 8N63 con un calibre de 80 mm, disparando un proyectil acumulativo emplumado que pesaba 3,75 kg con una carga explosiva de 2,7 kg. Los cañones y proyectiles desarrollados se utilizaron en combate hasta el final de la Segunda Guerra Mundial.
En el mismo año, la compañía Krupp creó el cañón antitanque de ánima lisa PWK. 10.H.64 calibre 105 mm. El arma disparó un proyectil acumulativo emplumado que pesaba 6,5 kg. El proyectil y el arma no abandonaron la etapa de prueba.
Se llevaron a cabo experimentos sobre el uso de proyectiles en forma de flecha de alta velocidad del tipo Tsp-Geschoss (de él. Treibspiegelgeschoss - un proyectil de subcalibre con una paleta) para el combate antitanque (ver más abajo "anti-en forma de flecha cañones de aviones"). Según informes no confirmados, los desarrolladores alemanes al final de la guerra experimentaron con el uso de uranio natural en proyectiles de plumas perforadas, que terminaron en vano debido a la fuerza insuficiente del uranio sin alear. Sin embargo, incluso entonces se notó la naturaleza pirofórica de los núcleos de uranio.
Los experimentos con proyectiles de subcalibre emplumados en forma de flecha para artillería antiaérea de gran altitud se llevaron a cabo en un campo de entrenamiento cerca de la ciudad polaca de Blizna bajo la dirección del diseñador R. Herman ( R. Hermann ). [9] Se probaron cañones antiaéreos de calibre 103 mm con una longitud de cañón de hasta calibres 50. Durante las pruebas, resultó que los proyectiles con plumas en forma de flecha, que alcanzaron velocidades muy altas debido a su pequeña masa, tienen una acción de fragmentación insuficiente debido a la imposibilidad de colocar una carga explosiva significativa en ellos. Además, mostraron una precisión extremadamente baja debido al aire enrarecido a grandes altitudes y, como resultado, una estabilización aerodinámica insuficiente. Después de que quedó claro que los proyectiles con aletas en flecha no eran aplicables para el fuego antiaéreo, se intentaron utilizar proyectiles perforantes con aletas de alta velocidad para combatir tanques. El trabajo se detuvo debido al hecho de que los cañones de tanques y antitanques en serie en ese momento tenían suficiente penetración de armadura, y la Alemania nazi estaba viviendo sus últimos días.
Las balas en forma de flecha para pistolas fueron desarrolladas por primera vez por el diseñador de AAI Irwin Bahr.
Las empresas "AAI", "Springfield", "Winchester" diseñaron varias balas en forma de flecha con una masa de flecha de 0,68-0,77 gramos, con un diámetro de cuerpo de flecha de 1,8-2,5 mm con plumaje estampado. La velocidad inicial de las balas en forma de flecha variaba según su tipo de 900 m/s a 1500 m/s.
El impulso de retroceso de los rifles al disparar municiones en forma de flecha fue varias veces menor que el del rifle M16 . Durante el período de 1954 a 1989, se probaron en los Estados Unidos muchas modificaciones de municiones en forma de flecha y armas especiales , pero no se lograron las ventajas esperadas sobre las balas encamisadas convencionales (tanto de calibre mediano como pequeño). Las balas en forma de flecha de pequeña masa y calibre con una gran planitud de la trayectoria tenían una precisión insuficiente y un efecto letal insuficiente a distancias medias y largas.
En la década de 1960, las balas en forma de flecha para pistolas también se probaron en la URSS . La ametralladora AO-27 del sistema Shiryaev es conocida por munición de barrido, así como munición de barrido para ametralladoras pesadas . En la URSS, los experimentos con municiones en forma de flecha también terminaron sin éxito.
En los años noventa del siglo XX, los diseñadores austriacos crearon el rifle de francotirador de ánima lisa de gran calibre original IWS 2000 , cuya munición es una aguja emplumada hecha de carburo de tungsteno o uranio empobrecido, que pesa 20 gramos (308 granos ) [10] (19.958 g) en palet desmontable. Con una velocidad inicial de una bala de 1450 m/s [10] , la energía de la boca de un rifle de francotirador es de 20 980 J. A una distancia de 800 metros , una flecha emplumada de subcalibre de aleación de tungsteno perfora una placa de blindaje de 40 mm de espesor cuando golpea en un ángulo de 30 °, al disparar a una distancia de 1 km, el exceso máximo de la trayectoria sobre el apuntar la línea es de sólo 80 cm.
La mayoría de los tipos de balas alargadas para la caza de armas de ánima lisa tienen un principio aerodinámico de estabilización de vuelo y son proyectiles de lanceta (en forma de flecha). Debido al ligero alargamiento de las balas de caza convencionales en la mayoría de los modelos (1.3-2.5 e incluso menos (por ejemplo, la bala Mayer , que también se estabiliza no por la turbina, sino por el método de la lanceta)), la lanceta (barrido) de cazar balas no es visualmente obvio.
La forma en forma de flecha más pronunciada actualmente tiene balas rusas Zenith (diseñadas por D. I. Shiryaev) y balas extranjeras Sovestra. Por ejemplo, algunos tipos de balas Sauvestra tienen una elongación de hasta 4,6–5, y algunos tipos de balas Shiryaev tienen una elongación de más de 10. Ambas balas emplumadas en forma de flecha con una gran elongación difieren de otras balas de lanceta de caza en alta índices de precisión de tiro.
Rusia está desarrollando munición subacuática en forma de flecha (en forma de aguja) sin plumaje, que forma parte de los cartuchos SPS de calibre 4,5 mm (para la pistola submarina especial SPP-1; SPP-1M ) y cartuchos MPS de calibre 5,66 mm (para el rifle de asalto submarino especial APS ). Las balas en forma de flecha sin plumas para armas submarinas, estabilizadas en el agua por una cavidad de cavitación, prácticamente no se estabilizan en el aire y no requieren armas regulares, sino especiales para usar bajo el agua.
En la actualidad, las municiones submarinas y aéreas más prometedoras, que pueden dispararse con la misma eficacia tanto bajo el agua a una profundidad de hasta 50 m como en el aire, son los cartuchos para ametralladoras estándar (de serie) y rifles de asalto, equipados con un Bala emplumada en forma de flecha de Polotnev desarrollada por la Empresa Unitaria del Estado Federal "TsNIIKhM". La estabilización de las balas de Polotnev bajo el agua se lleva a cabo por la cavidad de cavitación y en el aire, por el plumaje de la bala.
| Tipos de municiones de artillería . | |
|---|---|
| Propósito principal: |
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| Proposito especial: |
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| Propósito auxiliar |
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| Asimismo , los BP se clasifican en subcalibre / sobrecalibre/ sobrecalibre , activos / activo-reactivos / reactivos . | |