Sistema de cohetes y misiles: sistema de armas.

Sistema de cohetes y misiles, cualquiera de una variedad de sistemas de armas que lanzan ojivas explosivas a sus objetivos mediante propulsión de cohetes.

Cohete es un término general utilizado ampliamente para describir una variedad de misiles propulsados ​​por chorro en los que el movimiento hacia adelante resulta de la reacción a la expulsión de materia hacia atrás (generalmente gases calientes) a alta velocidad. El chorro propulsor de gases suele estar formado por productos de combustión de propulsores sólidos o líquidos.

En un sentido más restrictivo, la propulsión de cohetes es un miembro único de la familia de motores de propulsión a reacción que incluye sistemas turborreactores, de impulsos y estatorreactores. El motor de cohete se diferencia de estos en que los elementos de su chorro propulsor (es decir, el combustible y el oxidante) están contenidos en el vehículo. Por tanto, el empuje producido es independiente del medio por el que viaja el vehículo, lo que hace que el motor del cohete sea capaz de volar más allá de la atmósfera o propulsarse bajo el agua. Los turborreactores, los impulsores y los estatorreactores, por el contrario, transportan únicamente su combustible y dependen del contenido de oxígeno del aire para su combustión. Por esta razón, estos tipos de motores a reacción se denominan de respiración aérea y se limitan a funcionar dentro de la atmósfera terrestre.

A los efectos de este artículo, un motor de cohete es un sistema de propulsión autónomo ( es decir , que no respira aire) del tipo descrito anteriormente, mientras que el término cohete se refiere a cualquier misil de vuelo libre (no guiado) de los tipos utilizados. desde el comienzo de los cohetes. Un misil guiado es, en términos generales, cualquier misil militar que sea capaz de ser guiado o dirigido a un objetivo después de haber sido lanzado. Los misiles guiados tácticos son armas de corto alcance diseñadas para su uso en el área de combate inmediata. Los misiles guiados de largo alcance o estratégicos son de dos tipos: de crucero y balísticos. Los misiles de crucero funcionan con motores que respiran aire y proporcionan una propulsión casi continua a lo largo de una trayectoria de vuelo baja y nivelada. Un misil balístico es propulsado por un motor de cohete sólo durante la primera parte de su vuelo; durante el resto del vuelo, el misil sin propulsión sigue una trayectoria de arco, y su mecanismo de guía realiza pequeños ajustes. Los misiles estratégicos suelen llevar ojivas nucleares, mientras que los misiles tácticos suelen llevar explosivos de alta potencia.

Cohetes militares

Historia temprana

No existe una historia temprana confiable de la “invención” de los cohetes. La mayoría de los historiadores de los cohetes remontan su desarrollo a China, una tierra famosa en la antigüedad por sus exhibiciones de fuegos artificiales. En 1232, cuando los mongoles sitiaron la ciudad de K'ai-feng, capital de la provincia de Honan, los defensores chinos utilizaron armas que fueron descritas como “flechas de fuego voladoras”. No hay ninguna declaración explícita de que estas flechas fueran cohetes, pero algunos estudiantes han llegado a la conclusión de que lo eran porque el registro no menciona arcos u otros medios para disparar las flechas. Se informa que en la misma batalla los defensores arrojaron desde las murallas de la ciudad una especie de bomba descrita como “trueno que hizo temblar el cielo”. A partir de estas escasas referencias, algunos estudiantes han llegado a la conclusión de que hacia 1232 los chinos habían descubierto la pólvora negra (pólvora) y habían aprendido a utilizarla para fabricar bombas explosivas y cargas propulsoras para cohetes. Los dibujos hechos en documentos militares mucho más tarde muestran cohetes de pólvora atados a flechas y lanzas. El propulsor evidentemente aumentó el alcance de estas armas y actuó como agente incendiario contra objetivos.

En el mismo siglo aparecieron los cohetes en Europa. Hay indicios de que los mongoles los utilizaron por primera vez en la batalla de Legnica en 1241. Se informa que los árabes utilizaron cohetes en la Península Ibérica en 1249; y en 1288 Valencia fue atacada con cohetes. En Italia, se dice que los paduanos (1379) y los venecianos (1380) utilizaron cohetes.

No hay detalles sobre la construcción de estos cohetes, pero presumiblemente eran bastante toscos. Las cajas tubulares de los cohetes probablemente eran muchas capas de papel bien envuelto y recubiertas con goma laca. La carga propulsora era una mezcla básica de pólvora negra de carbono finamente molido (carbón vegetal), nitrato de potasio (salitre) y azufre. El científico inglés Roger Bacon escribió fórmulas para la pólvora negra alrededor de 1248 en su Epistola . En Alemania, un contemporáneo de Bacon, Albertus Magnus, describió fórmulas de carga de pólvora para cohetes en su libro De mirabilibus mundi . Las primeras armas de fuego aparecieron hacia 1325; Usaron un tubo cerrado y pólvora negra (ahora conocida como pólvora) para impulsar una bola, de manera algo errática, a diferentes distancias. Luego, los ingenieros militares comenzaron a inventar y perfeccionar diseños tanto para armas como para cohetes.

En 1668, los cohetes militares habían aumentado en tamaño y rendimiento. Ese año, un coronel alemán diseñó un cohete que pesaba 132 libras (60 kilogramos); estaba construido de madera y envuelto en tela para velas empapada en pegamento. Llevaba una carga de pólvora que pesaba 16 libras. Sin embargo, el uso de cohetes parece haber disminuido y durante los siguientes 100 años su empleo en campañas militares parece haber sido esporádico.

El siglo 19

A finales del siglo XVIII comenzó un renacimiento en la India. Allí Hyder Ali, príncipe de Mysore, desarrolló cohetes de guerra con un cambio importante: el uso de cilindros metálicos para contener el polvo de combustión. Aunque el hierro blando martillado que utilizó era tosco, la resistencia al estallido del recipiente de pólvora negra era mucho mayor que la de la construcción de papel anterior. De este modo era posible una mayor presión interna, con el consiguiente mayor empuje del chorro propulsor. El cuerpo del cohete estaba atado con correas de cuero a una larga vara de bambú. El alcance era quizás de hasta tres cuartos de milla (más de un kilómetro). Aunque individualmente estos cohetes no eran precisos, el error de dispersión se volvió menos importante cuando se dispararon rápidamente grandes cantidades en ataques masivos. Eran particularmente efectivos contra la caballería y eran lanzados al aire, después de ser disparados, o rozando el suelo duro y seco. El hijo de Hyder Ali, Tippu Sultan, continuó desarrollando y ampliando el uso de armas de cohetes y, según se informa, aumentó el número de tropas de cohetes de 1.200 a un cuerpo de 5.000. En las batallas de Seringapatam en 1792 y 1799, estos cohetes se utilizaron con considerable efecto contra los británicos.

La noticia del uso exitoso de cohetes se difundió por toda Europa. En Inglaterra, Sir William Congreve comenzó a experimentar en privado. Primero, experimentó con varias fórmulas de pólvora negra y estableció especificaciones estándar de composición. También estandarizó los detalles de construcción y utilizó técnicas de producción mejoradas. Además, sus diseños permitieron elegir entre una ojiva explosiva (carga de bola) o incendiaria. La ojiva explosiva se encendió por separado y se podía cronometrar recortando la longitud de la mecha antes del lanzamiento. Por lo tanto, las ráfagas aéreas de las ojivas eran factibles a diferentes distancias.

Los cuerpos metálicos de los cohetes de Congreve estaban equipados en un lado con dos o tres finos bucles de metal en los que se insertaba y engarzaba firmemente una larga varilla guía. Los pesos de ocho tamaños diferentes de estos cohetes oscilaban hasta 60 libras. El lanzamiento se realizó desde escaleras plegables con estructura en A. Además de los bombardeos aéreos, los cohetes de Congreve a menudo se disparaban horizontalmente a lo largo del suelo.

Estos cohetes montados en palancas laterales se emplearon en un bombardeo naval exitoso de la ciudad costera francesa de Boulogne en 1806. Al año siguiente, un ataque masivo, utilizando cientos de cohetes, quemó la mayor parte de Copenhague. Durante la Guerra de 1812 entre Estados Unidos y Gran Bretaña, se emplearon cohetes en numerosas ocasiones. Los dos enfrentamientos más conocidos ocurrieron en 1814. En la Batalla de Bladensburg (24 de agosto), el uso de cohetes ayudó a las fuerzas británicas a girar el flanco de las tropas estadounidenses que defendían Washington, DC. Como resultado, los británicos pudieron capturar la ciudad. . En septiembre, las fuerzas británicas intentaron capturar Fort McHenry, que custodiaba el puerto de Baltimore. Los cohetes fueron disparados desde un barco especialmente diseñado, el Erebus , y desde pequeñas embarcaciones. Los británicos no tuvieron éxito en su bombardeo, pero en esa ocasión Francis Scott Key, inspirado por el espectáculo nocturno, escribió “The Star Spangled Banner”, que más tarde se adoptó como himno nacional de los Estados Unidos. “El resplandor rojo de los cohetes” ha seguido conmemorando los cohetes de Congreve desde entonces.

En 1815, Congreve mejoró aún más sus diseños montando su bastón guía a lo largo del eje central. El chorro de propulsión del cohete salió a través de cinco agujeros igualmente espaciados en lugar de un solo orificio. La parte delantera de la palanca guía, que se atornillaba al cohete, estaba revestida de latón para evitar que se quemara. Los cohetes montados en la palanca central eran significativamente más precisos. Además, su diseño permitía el lanzamiento desde finos tubos de cobre.

El alcance máximo de los cohetes Congreve era de media milla a dos millas (0,8 a 3,2 kilómetros), dependiendo del tamaño. Eran competitivos en rendimiento y costo con el pesado mortero de 10 pulgadas y eran mucho más móviles.

El siguiente avance significativo en la cohetería se produjo a mediados del siglo XIX. William Hale, un ingeniero británico, inventó un método para eliminar con éxito el peso muerto de la palanca guía estabilizadora de vuelo. Al diseñar respiraderos de chorro en ángulo, pudo hacer girar el cohete. Desarrolló varios diseños, incluidas paletas curvas sobre las que actuaba el cohete. Estos cohetes, estabilizados mediante giro, supusieron una importante mejora en prestaciones y facilidad de manejo.

Sin embargo, ni siquiera los nuevos cohetes podían competir con la artillería con ánima estriada, muy mejorada. Los cuerpos de cohetes de la mayoría de los ejércitos europeos se disolvieron, aunque los cohetes todavía se usaban en zonas pantanosas o montañosas que eran difíciles para los morteros y armas mucho más pesados. El Cuerpo de Cohetes de Austria, utilizando cohetes Hale, ganó varios enfrentamientos en terreno montañoso en Hungría e Italia. Otros usos exitosos fueron los servicios coloniales holandeses en Célebes y Rusia en varios compromisos en la Guerra de Turkestán.

Hale vendió sus derechos de patente a los Estados Unidos a tiempo para fabricar unos 2.000 cohetes para la Guerra de México, 1846-1848. Aunque algunos fueron despedidos, no tuvieron mucho éxito. Los cohetes se utilizaron de forma limitada en la Guerra Civil estadounidense (1861-1865), pero los informes son fragmentarios y aparentemente no fueron decisivos. El Manual de Artillería estadounidense de 1862 enumera cohetes Hale de 16 libras con un alcance de 1,25 millas.

En Suecia, a principios de siglo, Wilhelm Unge inventó un dispositivo descrito como “torpedo aéreo”. Basado en el cohete Hale sin varilla, incorporó una serie de mejoras de diseño. Uno de ellos era la boquilla de un motor de cohete que hacía que el flujo de gas convergiera y luego divergiera. Otro fue el uso de pólvora sin humo a base de nitroglicerina. Unge creía que sus torpedos aéreos serían valiosos como armas tierra-aire contra dirigibles. La velocidad y el alcance aumentaron, y alrededor de 1909 la empresa de armamento Krupp de Alemania compró las patentes y varios cohetes para realizar más experimentos.

Primera Guerra Mundial y después

Mientras tanto, en los Estados Unidos, Robert Hutchings Goddard estaba realizando investigaciones teóricas y experimentales sobre motores de cohetes en Worcester, Massachusetts. Utilizando un motor de acero con una boquilla cónica, logró un empuje y una eficiencia mucho mejores. Durante la Primera Guerra Mundial, Goddard desarrolló varios diseños de pequeños cohetes militares para ser lanzados desde un lanzador manual liviano. Al cambiar de pólvora negra a pólvora de doble base (40 por ciento de nitroglicerina, 60 por ciento de nitrocelulosa), se obtuvo una carga de propulsión mucho más potente. Estos cohetes estaban teniendo éxito en las pruebas realizadas por el ejército estadounidense cuando se firmó el Armisticio; se convirtieron en los precursores de la bazuca de la Segunda Guerra Mundial.

En realidad, la Primera Guerra Mundial vio poco uso de armas de cohetes, a pesar de los exitosos cohetes antiglobo incendiarios franceses y una técnica alemana de guerra de trincheras mediante la cual un cohete con una cuerda atada lanzaba un gancho de agarre sobre el alambre de púas enemigo.

Muchos investigadores, además de Goddard, utilizaron el interés por los cohetes en tiempos de guerra para impulsar la experimentación; los más notables fueron Elmer Sperry y su hijo, Lawrence, en los Estados Unidos. Los Sperry trabajaron en un concepto de "torpedo aéreo", un avión sin piloto, que transportaba una carga explosiva, que utilizaría control giroscópico automático para volar hacia un objetivo preseleccionado. En 1917 se realizaron numerosos intentos de vuelo, algunos de ellos con éxito. Debido al interés inicial en el uso militar, el Cuerpo de Señales del Ejército de EE. UU. organizó un programa separado bajo la dirección de Charles F. Kettering en Dayton, Ohio, a fines de 1918. El diseño de Kettering utilizó un giroscopio para el control lateral en una dirección preestablecida y un barómetro aneroide para el tono. (hacia adelante y hacia atrás) para mantener una altitud preestablecida. Un alto ángulo de diédrico (inclinación hacia arriba) en las alas del biplano proporcionó estabilidad sobre el eje de balanceo. El avión fue lanzado sobre rieles. La distancia al objetivo estaba determinada por el número de revoluciones de una hélice. Cuando se alcanzó el número predeterminado de revoluciones, las alas del avión se soltaron y el avión que llevaba la carga de bombas arrojó sobre el objetivo.

El tiempo limitado disponible para atacar los formidables problemas de diseño de estos sistemas condenó los programas al fracaso y nunca llegaron a ser operativos.

A medida que se acercaba la Segunda Guerra Mundial, en varios países se estaban llevando a cabo diversas y menores actividades experimentales y de investigación sobre cohetes y misiles guiados. Pero en Alemania, bajo gran secreto, el esfuerzo se concentró. En 1931-1932, la Sociedad Alemana de Cohetes realizó con éxito vuelos de hasta una milla con cohetes propulsados ​​por gasolina y oxígeno. Los fondos para tales actividades de aficionados eran escasos y la sociedad buscó el apoyo del ejército alemán. El trabajo de Wernher von Braun, miembro de la sociedad, atrajo la atención del capitán Walter R. Dornberger. Von Braun se convirtió en el líder técnico de un pequeño grupo que desarrollaba cohetes de propulsión líquida para el ejército alemán. En 1937, el equipo Dornberger-Braun, ampliado a cientos de científicos, ingenieros y técnicos, trasladó sus operaciones de Kummersdorf a Peenemünde, una zona desierta de la costa báltica. Aquí se desarrolló y probó la tecnología para un misil balístico de largo alcance (ver más abajo Misiles estratégicos).

Segunda Guerra Mundial

La Segunda Guerra Mundial vio el gasto de inmensos recursos y talentos para el desarrollo de armas propulsadas por cohetes.

Cohetes de bombardeo

Los alemanes comenzaron la guerra con ventaja en esta categoría de armas, y sus cohetes de bombardeo de 150 y 210 milímetros fueron muy eficaces. Estos fueron disparados desde una variedad de lanzadores multitubos remolcados y montados en vehículos, desde rieles de lanzamiento en los costados de vehículos blindados de transporte de personal y, para bombardeos masivos, incluso desde sus cajas de embalaje. Las baterías de cohetes móviles alemanas pudieron lanzar fuertes e inesperadas concentraciones de fuego sobre posiciones aliadas. El Nebelwerfer de 150 milímetros, un lanzador remolcado de seis tubos, era particularmente respetado por las tropas estadounidenses y británicas, a quienes lo conocían como el “Meemie que grita” o “Minnie que gime” por el espeluznante sonido que hacían los cohetes entrantes. El alcance máximo era de más de 6.000 yardas (5.500 metros).

En Gran Bretaña se desarrolló un cohete de cinco pulgadas con una ojiva explosiva. Su alcance era de dos a tres millas. Estos cohetes, disparados desde buques de guerra especialmente equipados, se utilizaron en intensos bombardeos costeros antes de los desembarcos en el Mediterráneo. Las tasas de disparo fueron de 800 a 1000 en menos de 45 segundos desde cada barco.

Un desarrollo del ejército estadounidense fue el Calliope, un proyector de lanzamiento de 60 tubos para cohetes de 4,5 pulgadas montado en un tanque Sherman. El lanzador estaba montado en la torreta del tanque y tanto el acimut (dirección horizontal) como la elevación eran controlables. Los cohetes se dispararon en rápida sucesión (disparos ondulantes) para evitar que interfirieran entre sí como lo harían en el disparo de salva.

Otros cohetes convencionales desarrollados en los Estados Unidos incluyeron un cohete de barrera de 4,5 pulgadas con un alcance de 1.100 yardas y un cohete de cinco pulgadas de mayor alcance. Este último se utilizó ampliamente en el teatro de guerra del Pacífico, disparado desde barcazas contra instalaciones costeras, particularmente justo antes de las operaciones de desembarco (ver ). La velocidad de disparo de estos barcos de fondo plano era de 500 por minuto. Otros cohetes se utilizaron para generar humo y demoler. Estados Unidos produjo más de cuatro millones de cohetes de 4,5 pulgadas y 15 millones de cohetes bazuca más pequeños durante la guerra.

Hasta donde se sabe, el desarrollo de cohetes soviéticos durante la Segunda Guerra Mundial fue limitado. Se hizo un uso extensivo de bombardeos y cohetes disparados por ondas. Se utilizaron lanzadores con estructura en A y montados en camiones. Los soviéticos produjeron en masa un cohete de 130 milímetros conocido como Katyusha. De 16 a 48 Katyushas fueron disparadas desde un lanzador en forma de caja conocido como Órgano de Stalin, montado en una cureña.

La bazuca

A partir de mediados de 1940, Clarence N. Hickman, que había trabajado con Robert Goddard durante la Primera Guerra Mundial, supervisó el desarrollo de un diseño refinado del cohete lanzado manualmente. El nuevo cohete, de unas 20 pulgadas (50 centímetros) de largo, 2,36 pulgadas de diámetro y un peso de 3,5 libras, fue disparado desde un tubo de acero que se conoció popularmente como bazuca. Diseñado principalmente para usarse contra tanques y posiciones fortificadas a distancias cortas (hasta 600 yardas), la bazuca sorprendió a los alemanes cuando se usó por primera vez en los desembarcos en el norte de África en 1942. Aunque el cohete viajaba lentamente, llevaba una potente carga con forma. ojiva que dio a los soldados de infantería el poder de ataque de la artillería ligera.

La contraparte alemana de la bazuca era un lanzacohetes ligero de 88 milímetros conocido como Panzerschreck (“Tank Terror”) u Ofenrohr (“Stovepipe”).

Cohetes antiaéreos

Durante la Segunda Guerra Mundial, los bombardeos a gran altitud por encima del alcance de los cañones antiaéreos requirieron el desarrollo de armas propulsadas por cohetes.

En Gran Bretaña, el esfuerzo inicial estuvo dirigido a lograr el poder destructivo equivalente del cañón antiaéreo de tres pulgadas y más tarde del de 3,7 pulgadas. Los británicos introdujeron dos innovaciones importantes en relación con el cohete de tres pulgadas. Uno era un sistema de defensa aérea propulsado por cohetes. Se lanzó hacia lo alto un paracaídas y un dispositivo de alambre, arrastrando un cable que se desenrollaba a gran velocidad de una bobina en el suelo con el objetivo de enganchar las hélices del avión o cortar las alas. Se alcanzaron altitudes de hasta 20.000 pies. El otro dispositivo era una especie de espoleta de proximidad que utilizaba una célula fotoeléctrica y un amplificador termoiónico. Un cambio en la intensidad de la luz en la fotocélula causado por la luz reflejada desde un avión cercano (proyectada sobre la célula mediante una lente) desencadenó el proyectil explosivo.

El único cohete antiaéreo desarrollado significativamente por los alemanes fue el Taifun. El Taifun, un esbelto cohete de propulsión líquida de seis pies de altura y de concepto simple, estaba destinado a altitudes de 50.000 pies. El diseño incorporaba un tanque coaxial de ácido nítrico y una mezcla de combustibles orgánicos, pero el arma nunca entró en funcionamiento.

Cohetes aéreos

Gran Bretaña, Alemania, la Unión Soviética, Japón y Estados Unidos desarrollaron cohetes aerotransportados para utilizarlos tanto contra objetivos aéreos como de superficie. Casi invariablemente estaban estabilizados con aletas debido a las fuerzas aerodinámicas efectivas cuando se lanzaban a velocidades de 250 millas por hora y más. Al principio se utilizaron lanzadores de tubo, pero luego se emplearon lanzadores de carril recto o de longitud cero, ubicados debajo de las alas del avión.

Uno de los cohetes alemanes de mayor éxito fue el R4M de 50 milímetros. Las aletas de cola permanecieron plegadas hasta el lanzamiento, lo que facilitó una disposición de carga cercana.

Estados Unidos logró un gran éxito con un cohete de 4,5 pulgadas, tres o cuatro de los cuales fueron llevados debajo de cada ala de los aviones de combate aliados. Estos cohetes eran muy eficaces contra columnas de motores, tanques, trenes de tropas y suministros, depósitos de combustible y municiones, aeródromos y barcazas.

Una variación del cohete aéreo fue la adición de motores de cohete y aletas a las bombas convencionales. Esto tuvo el efecto de aplanar la trayectoria, ampliar el alcance y aumentar la velocidad en el impacto, lo que resulta útil contra búnkeres de hormigón y objetivos endurecidos. Estas armas se llamaban bombas planeadoras y los japoneses tenían versiones de 100 y 370 kilogramos (225 y 815 libras). La Unión Soviética empleó versiones de 25 y 100 kilogramos, lanzadas desde el avión de ataque IL-2 Stormovik.

De la posguerra

Después de la Segunda Guerra Mundial, los cohetes de aletas plegables no guiados disparados desde cápsulas de múltiples tubos se convirtieron en una munición aire-tierra estándar para aviones de ataque a tierra y helicópteros artillados. Aunque no son tan precisos como los misiles guiados o los sistemas de armas, podrían saturar concentraciones de tropas o vehículos con un volumen letal de fuego. Muchas fuerzas terrestres continuaron desplegando cohetes lanzados desde tubos montados en camiones que podían dispararse simultáneamente en salvas o en ondas en rápida sucesión. Estos sistemas de cohetes de artillería, o sistemas de lanzamiento múltiple de cohetes, generalmente disparaban cohetes de 100 a 150 milímetros de diámetro y tenían un alcance de 12 a 18 millas. Los cohetes llevaban una variedad de ojivas, incluidas ojivas altamente explosivas, antipersonal, incendiarias, de humo y químicas.

La Unión Soviética y Estados Unidos construyeron cohetes balísticos no guiados durante unos 30 años después de la guerra. En 1955, el ejército estadounidense comenzó a desplegar el Honest John en Europa occidental y, a partir de 1957, la Unión Soviética construyó una serie de grandes cohetes estabilizados por rotación, lanzados desde transportadores móviles, recibiendo la designación de la OTAN FROG (cohete libre sobre tierra). Estos misiles, de 25 a 30 pies de largo y de dos a tres pies de diámetro, tenían un alcance de 20 a 45 millas y podían tener armas nucleares. Egipto y Siria dispararon muchos misiles FROG durante las salvas iniciales de la guerra árabe-israelí de octubre de 1973, al igual que Irak en su guerra con Irán en la década de 1980, pero en la década de 1970 los grandes cohetes fueron retirados gradualmente de la línea del frente de las superpotencias en favor de de misiles guiados inercialmente como el Lance estadounidense y el Scarab soviético SS-21.

Frederick C. Durant Los editores de la Enciclopedia Británica