Sabot de descarte estabilizado para blindaje

Los penetradores de los tanques modernos suelen tener un diámetro de 2 a 3 cm, y pueden acercarse a los 80 cm de longitud; a medida que se desarrollan diseños de penetradores-sabot más eficientes desde el punto de vista estructural, su longitud tiende a aumentar, con el fin de derrotar una profundidad de blindaje aún mayor en la línea de visión. El concepto de derrota del blindaje utilizando un penetrador de varilla larga es una aplicación práctica del fenómeno de la penetración hidrodinámica, (véase hidrodinámica).

Penetración de fluidosEditar

A pesar de que los materiales prácticos del penetrador y del objetivo no son fluidos antes del impacto, a una velocidad de impacto suficientemente alta, incluso los materiales cristalinos comienzan a comportarse de una manera similar a la de los fluidos altamente plásticos, por lo que muchos aspectos de la penetración hidrodinámica se aplican .

Los proyectiles de varilla larga penetran en un fluido en el sentido literal, basándose simplemente en la densidad del blindaje del objetivo y la densidad y longitud del penetrador. El penetrador continuará desplazando el objetivo hasta una profundidad de la longitud del penetrador por la raíz cuadrada de las densidades del penetrador al objetivo. Se observa inmediatamente que los penetradores más largos y densos penetrarán a mayores profundidades, y esto constituye la base para el desarrollo de proyectiles antiblindaje de vara larga.

Los parámetros importantes para un penetrador de varilla larga eficaz, por lo tanto, son una densidad muy alta con respecto al objetivo, una dureza alta para penetrar las superficies duras del objetivo, una tenacidad (ductilidad) muy alta para que la varilla no se rompa en el impacto, y una resistencia muy alta para sobrevivir a las aceleraciones del lanzamiento del arma, así como a las variabilidades del impacto del objetivo, como golpear en un ángulo oblicuo y sobrevivir a las contramedidas, como el blindaje explosivo reactivo.

Tungsteno y uranioEditar

El desarrollo de formas pesadas de blindaje reactivo (como el Kontakt-5 soviético, más tarde ruso), que están diseñadas para cizallar y desviar los penetradores de varilla larga, ha impulsado el desarrollo de diseños más complejos de penetradores de energía cinética, en particular en las más recientes balas antitanque construidas por Estados Unidos.UU. más recientes. Sin embargo, aunque la geometría de los penetradores puede adaptarse a las contramedidas reactivas del blindaje, los materiales elegidos para los proyectiles de energía cinética de varilla larga de penetración profunda siguen siendo la aleación pesada de tungsteno (WA) y la aleación de uranio empobrecido (DU). Ambos materiales son muy densos, duros, resistentes, dúctiles y muy fuertes; todas ellas cualidades excepcionales adecuadas para la penetración profunda del blindaje. Sin embargo, cada material presenta sus propias cualidades de penetración que pueden ser, o no, la mejor opción para cualquier aplicación antiblindaje.

Por ejemplo, la aleación de uranio empobrecido es pirofórica; los fragmentos calentados del penetrador se encienden tras el impacto en contacto con el aire, incendiando el combustible y/o la munición del vehículo objetivo, lo que contribuye significativamente a la letalidad detrás del blindaje. Además, los penetradores de uranio empobrecido presentan una importante formación de bandas de cizallamiento adiabáticas. Un error común es pensar que, durante el impacto, las fracturas a lo largo de estas bandas hacen que la punta del penetrador desprenda continuamente material, manteniendo la forma cónica de la punta, mientras que otros materiales, como el tungsteno sin revestimiento, tienden a deformarse en un perfil redondeado menos eficaz, un efecto llamado «mushrooming». En realidad, la formación de bandas de cizallamiento adiabático hace que los lados de la «seta» tiendan a romperse antes, dando lugar a una cabeza más pequeña en el impacto, aunque seguirá siendo significativamente «seta».

Las pruebas han demostrado que el agujero perforado por un proyectil de uranio empobrecido es de un diámetro más estrecho que el de un proyectil similar de tungsteno; y aunque ambos materiales tienen casi la misma densidad, dureza, tenacidad y resistencia, debido a estas diferencias en su proceso de deformación, el uranio empobrecido tiende a penetrar más que una longitud equivalente de aleación de tungsteno contra objetivos de acero. Sin embargo, el uso de uranio empobrecido, a pesar de algunas características de rendimiento superiores, no está exento de controversia política y humanitaria, pero sigue siendo el material de elección para algunos países debido a consideraciones de coste y disponibilidad estratégica en comparación con el tungsteno.

Diseño del sabotEditar

Complicando las cosas, cuando se considera el despliegue de fuerzas militares en el extranjero o los mercados de ventas de exportación, un sabot diseñado específicamente para lanzar un penetrador de uranio empobrecido no puede ser utilizado simplemente para lanzar un penetrador de WA sustituto, incluso de exactamente la misma geometría fabricada. Los dos materiales se comportan de forma significativamente diferente bajo fuerzas de alta presión y alta aceleración de lanzamiento, de forma que se requieren geometrías de material de sabot totalmente diferentes (más gruesas o más finas en algunos lugares, si es que es posible) para mantener la integridad estructural en el interior del cañón.

Las velocidades típicas de los proyectiles APFSDS varían según los fabricantes y la longitud/tipo de la boca de fuego. Como ejemplo típico, el KEW-A1 de American General Dynamics tiene una velocidad de boca de 1.740 m/s (5.700 pies/s). Esto se compara con los 914 m/s (3.000 pies/s) de una ronda típica de rifle (armas pequeñas). Los proyectiles APFSDS suelen operar en el rango de 1.400 a 1.800 m/s. Por encima de una determinada velocidad de impacto mínima necesaria para superar los parámetros de resistencia del material del objetivo de forma significativa, la longitud del penetrador es más importante que la velocidad de impacto; como ejemplifica el hecho de que el modelo básico M829 vuela casi 200 metros/segundo más rápido que el modelo más reciente M829A3, pero sólo tiene la mitad de la longitud, totalmente inadecuada para derrotar a los arrays de blindaje de última generación.

A menudo el mayor desafío de ingeniería es diseñar un sabot eficiente para lanzar con éxito penetradores extremadamente largos, que ahora se acercan a los 800 mm (2 pies 7 pulgadas) de longitud. El sabot, necesario para llenar el ánima del cañón cuando se dispara un proyectil de vuelo largo y delgado, es un peso parásito que resta a la velocidad potencial de la boca del cañón de todo el proyectil. Mantener la integridad estructural en el interior de un proyectil de vuelo tan largo bajo aceleraciones de decenas de miles de g no es una tarea trivial, y ha hecho que el diseño de los sabots pase de emplear, a principios de los años 80, aluminios de grado aeroespacial de bajo coste y alta resistencia, como el 6061 y el 6066-T6, a aluminio 7075-T6 de alta resistencia y más caro, acero maraging, y aluminio 7090-T6 experimental de ultra alta resistencia, hasta los actuales plásticos reforzados con fibra de grafito de última generación e increíblemente caros, con el fin de reducir aún más la masa parásita del sabot, que podría ser casi la mitad de la masa de lanzamiento de todo el proyectil.

Los pétalos del sabot de descarte viajan a una velocidad de boca tan alta que, al separarse, pueden continuar por muchos cientos de metros a velocidades que pueden ser letales para las tropas y dañar los vehículos ligeros. Por esta razón, incluso en combate, los artilleros de tanques tienen que ser conscientes del peligro para las tropas cercanas.

La flechita saboteada era la contrapartida del APFSDS en la munición de fusil. Un rifle para disparar flechettes, el Special Purpose Individual Weapon, estaba en desarrollo para el Ejército de los Estados Unidos, pero el proyecto fue abandonado.