Ojiva de varilla continua

Una ojiva de varilla continua es una munición especializada que presenta un patrón de fragmentación anular , por lo que al explotar se dispersa formando un amplio círculo que atraviesa el objetivo. Se utiliza en misiles antiaéreos y antimisiles .

Durante la Primera Guerra Mundial , se utilizaron balas de fusil y ametralladora contra los primeros aviones militares . La artillería se empleaba cuando los aviones volaban por encima del alcance de los cartuchos de fusil y ametralladora. Dado que la probabilidad de impactar en el avión era baja, los proyectiles de artillería se diseñaban para explotar a la altitud aproximada del avión, generando una lluvia de fragmentos en las proximidades de la explosión. Armamento antiaéreo similar, con calibres mayores, mayor cadencia de fuego y espoletas mejoradas, se siguió utilizando durante la Segunda Guerra Mundial . Estas balas y pequeños fragmentos solían perforar el fuselaje. A menos que una bala o un fragmento impactara al piloto o a alguna parte crítica del fuselaje (como una línea de combustible, parte del sistema de refrigeración del motor, un cable crítico o una línea hidráulica que accionara las superficies de control), el avión permanecía operativo. Algunos proyectiles de artillería antiaérea se diseñaban para fragmentarse en piezas largas y delgadas con el fin de dañar el fuselaje. Los agujeros producidos por dichos fragmentos tenían más probabilidades de causar una interrupción destructiva del flujo de aire alrededor de las aeronaves de alta velocidad, pero la probabilidad de impacto disminuía con un menor número de fragmentos procedentes de una ojiva de igual tamaño.

El problema se agudizó con el desarrollo de misiles antiaéreos para reemplazar los cañones después de la Segunda Guerra Mundial: un menor número de misiles requeriría una ojiva mejorada para igualar la probabilidad de destrucción de aeronaves de la mayor cantidad de proyectiles de artillería que potencialmente podría transportar un arma del mismo tamaño y costo.

El concepto de una ojiva de varilla continua plegada se propuso en 1952. El Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins inventó la ojiva de varilla continua expandible como parte del desarrollo, por contrato con la Armada, del programa de defensa antimisiles antiaéreos de la Armada de los Estados Unidos. ^{[ 1 ]} Los detalles de la ojiva fueron de alto secreto hasta que su uso dejó de ser necesario. ^{[ 2 ]}

Un número par de varillas de acero individuales se disponen en paralelo para formar un cilindro. Los extremos de las varillas se sueldan entre sí: la primera y la segunda varilla se sueldan en la parte superior, la segunda y la tercera en la parte inferior, la tercera y la cuarta nuevamente en la parte superior, y así sucesivamente alrededor de toda la forma.

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  Varillas dispuestas en un mandril antes de la soldadura (se muestra una sola capa).
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  Soldaduras alternas terminadas y listas para recibir explosivos.
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  Representación de la expansión de la varilla debido a la detonación de explosivos.
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  Uso y efectos (exagerados)

Al detonar, el explosivo de alta potencia imparte impulso a las varillas, empujándolas hacia afuera en un círculo en expansión. La onda de presión del explosivo debe actuar uniformemente sobre las varillas a lo largo de su longitud, por lo que se utiliza algún tipo de dispositivo para dar forma a la onda de choque, similar a una lente explosiva . Las varillas son suficientemente blandas ( dúctiles ) para permitir la expansión sin romperse ni romperse las varillas ni las juntas soldadas, y la velocidad de detonación se limita a menos de 1150  m/s, ^{[ 3 ]} lo que permite que las varillas se doblen en estos puntos. En algún punto intermedio, el anillo tendrá una apariencia en zigzag (dirección alternada) dentro de una envoltura cilíndrica. Al expandirse por completo, el anillo es circular y está contenido dentro de un plano. El anillo se romperá y finalmente tenderá a formar una o más varillas rectas. Dado que el impulso neto de la varilla con respecto al misil es prácticamente cero, su efectividad disminuirá rápidamente a medida que el anillo roto se expanda. ^{[ 4 ]}

Este anillo de rápida expansión, al impactar contra la aeronave, puede ser más efectivo que una ojiva de fragmentación equivalente : el anillo de varillas proporciona una superficie mayor que un proyectil balístico fragmentado. ^{[ 3 ]} Las partes de la aeronave interceptadas por el anillo en expansión de la ojiva de varillas continuas recibirán un corte continuo a través del revestimiento, las superficies de vuelo o aerodinámicas, los cables subyacentes, las líneas hidráulicas y otras estructuras críticas para el vuelo o la misión. Esto puede causar una falla estructural o, de no ser así, puede ser suficiente para anular la redundancia de los sistemas de la aeronave. El efecto solo es pronunciado mientras el anillo esté intacto, por lo que se emplean múltiples capas de varillas en armas prácticas para aumentar el radio efectivo.

Al diseñar el desafortunado misil Mauler equipado con misiles SAM , las simulaciones de Monte Carlo en el entonces avanzado IBM 650 indicaron que una ojiva de varilla continua probablemente sería menos efectiva que los tipos de fragmentación por explosión. ^{[ 5 ]} Las implementaciones posteriores indicaron lo contrario.