Cordita

Un palo de cordita de la Segunda Guerra Mundial

Una metralla de campo de 18 kilos de sección británica ronda, Primera Guerra Mundial, con cuerda atada para simular la apariencia del propulsor de cordita original

Cierre de filamentos corditos en un cartucho de la Flota Británica (fabricado en 1964).

Cordite es una familia de propulsores sin humo desarrollados y producidos en el Reino Unido desde 1889 para reemplazar la pólvora negra como propulsor militar. Al igual que la pólvora moderna, la cordita se clasifica como un explosivo bajo debido a su velocidad de combustión lenta y, en consecuencia, a su bajo brillo. Estos producen una onda de deflagración subsónica en lugar de la onda de detonación supersónica producida por brisantes o explosivos de gran potencia. Los gases calientes producidos por la quema de pólvora o cordita generan suficiente presión para impulsar una bala o proyectil hacia su objetivo, pero no tan rápido como para destruir el cañón del arma.

La cordita se usó inicialmente en los cartuchos de rifle estándar Mark I y II británicos.303 entre 1891 y 1915; La escasez de cordita en la Primera Guerra Mundial condujo a la creación del "Devil's Gachas" fábrica de municiones (HM Factory, Gretna) en la frontera entre Inglaterra y Escocia, que producía 800 toneladas de cordita al año. El Reino Unido también importó algunos polvos sin humo desarrollados en los Estados Unidos para usar en cartuchos de rifle. La cordita también se usó para armas grandes, como cañones de tanques, artillería y cañones navales. Ha sido utilizado principalmente para este propósito desde finales del siglo XIX por el Reino Unido y los países de la Commonwealth británica. Su uso se desarrolló aún más antes de la Segunda Guerra Mundial y como proyectiles no rotados de 2 y 3 pulgadas de diámetro (51 y 76 mm) para lanzar armas antiaéreas. También se desarrollaron pequeñas cargas de cohetes de cordita para asientos eyectores fabricados por Martin-Baker Company. La cordita también se utilizó en el sistema de detonación de la bomba atómica Little Boy lanzada sobre Hiroshima en agosto de 1945.

El término "cordita" generalmente desapareció de las publicaciones oficiales entre las guerras. Durante la Segunda Guerra Mundial, los propulsores de base doble se utilizaron mucho y la artillería utilizó algo de propulsores de base triple. Los propulsores de base triple se utilizaron en los diseños de municiones de la posguerra y siguen produciéndose para las armas del Reino Unido; la mayoría de los propulsores de base doble dejaron de funcionar cuando las existencias de la Segunda Guerra Mundial se agotaron después de la guerra. Para armas pequeñas, ha sido reemplazado por otros propulsores, como la línea de pólvora extruida de rifle militar mejorado (IMR) o el propulsor de bola WC844 actualmente en uso en la OTAN de 5,56 × 45 mm. La producción cesó en el Reino Unido a finales del siglo XX, con el cierre de la última de las fábricas de cordita de la Segunda Guerra Mundial, ROF Bishopton. El propulsor de base triple para el servicio en el Reino Unido (por ejemplo, el cañón ligero L118 de 105 mm) ahora se fabrica en Alemania.

Adopción de pólvora sin humo por parte del gobierno británico

Reemplazos de pólvora (pólvora negra)

La pólvora, una mezcla explosiva de azufre, carbón y nitrato de potasio (también conocido como salitre), fue el propulsor original empleado en armas de fuego y fuegos artificiales. Se usó desde aproximadamente el siglo X u XI en adelante, pero tenía desventajas, incluida la gran cantidad de humo que producía. Con el desarrollo en el siglo XIX de varios 'nitro explosivos', basados en la reacción de mezclas de ácido nítrico sobre materiales como la celulosa y la glicerina, se inició la búsqueda de un reemplazo para la pólvora.

Primera pólvora europea sin humo

La primera pólvora sin humo fue desarrollada en 1865 por Johann Edward Schultze. En el momento de este avance, Schultze era capitán de artillería prusiana. Schultze finalmente ascendió al rango de coronel. Su formulación (denominada Schultze Powder) estaba compuesta por nitrolignosa impregnada de salitre o nitrato de bario.

En 1882, la Explosive Company of Stowmarket introdujo el EC Powder, que contenía nitro-algodón y nitratos de potasio y bario en un grano gelatinizado con éter alcohol. Tenía granos más gruesos que otros polvos de nitrocelulosa. Resultó inadecuado para rifles, pero se usó durante mucho tiempo para escopetas y luego se usó para granadas y bombas de fragmentación.

En 1884, el químico francés Paul Vieille produjo un propulsor sin humo que tuvo cierto éxito. Estaba hecho de colodión (nitrocelulosa disuelta en etanol y éter), lo que daba como resultado una sustancia coloidal plástica que se enrollaba en láminas muy finas, luego se secaba y se cortaba en pequeñas escamas. El ejército francés lo adoptó inmediatamente para su rifle de infantería Mle 1886 y lo llamó Poudre B (por poudre blanche, o polvo blanco) para distinguir de polvo negro (pólvora). El rifle y el cartucho desarrollados para usar esta pólvora se conocían genéricamente como Lebel de 8 mm, en honor al oficial que desarrolló su bala con camisa de metal de 8 mm.

Al año siguiente, 1887, Alfred Nobel inventó y patentó un propulsor sin humo al que llamó Balistita. Estaba compuesto por un 10 % de alcanfor, un 45 % de nitroglicerina y un 45 % de colodión (nitrocelulosa). Con el tiempo, el alcanfor tendía a evaporarse, dejando un explosivo inestable.

Desarrollo

Sir James Dewar en el trabajo

Un comité del gobierno del Reino Unido, conocido como el 'Comité de Explosivos', presidido por Sir Frederick Abel, supervisó los avances en explosivos en el extranjero y obtuvo muestras de Poudre B y Ballistite; ninguno de estos polvos sin humo fue recomendado para su adopción por el Comité de Explosivos.

Abel, Sir James Dewar y W. Kellner, que también formaba parte del comité, desarrollaron y patentaron conjuntamente (números 5.614 y 11.664 a nombre de Abel y Dewar) en 1889 un nuevo propulsor similar a la balistita que consiste en (en peso) 58% nitroglicerina, 37% pólvora (nitrocelulosa) y 5% vaselina. Usando acetona como solvente, se extruyó en forma de varillas tipo espagueti inicialmente llamadas "polvo de cuerda" o 'la modificación de balistita del Comité', pero rápidamente se abrevió como 'cordita'.

La cordita comenzó como un propulsor de doble base. En la década de 1930, se desarrolló la base triple al incluir una proporción sustancial de nitroguanidina. El propulsor de base triple redujo las desventajas del propulsor de base doble: su temperatura relativamente alta y su destello significativo. La formulación AN de base doble de Imperial Chemical Industries (ICI) de la Segunda Guerra Mundial también tenía una temperatura mucho más baja, pero carecía de las propiedades de reducción de flash de los propelentes de base triple N y NQ.

Si bien la cordita está clasificada como explosivo, no se emplea como explosivo de alta potencia. Está diseñado para deflagrarse o quemarse para producir gases a alta presión.

Disputa de patente de Nobel y Abel

Alfred Nobel demandó a Abel y Dewar por una supuesta infracción de patente. Su patente especificaba que la nitrocelulosa debía ser "del conocido tipo soluble". Después de perder el caso, pasó a la Corte de Apelaciones. Esta disputa finalmente llegó a la Cámara de los Lores, en 1895, pero finalmente se perdió porque las palabras "del conocido tipo soluble" en su patente se tomaron para significar el colodión soluble y, por lo tanto, excluyó específicamente el algodón pólvora insoluble. La frase ambigua era "nitrocelulosa soluble": la nitrocelulosa soluble se conocía como colodión y era soluble en alcohol. Se empleó principalmente para uso médico y fotográfico. En cambio, la nitrocelulosa, insoluble en alcohol, se conocía como algodón pólvora y se utilizaba como explosivo. La patente de Nobel se refiere a la producción de celuloide utilizando alcanfor y nitrocelulosa soluble; y se interpretó que esto implicaba que Nobel estaba distinguiendo específicamente entre el uso de nitrocelulosa soluble e insoluble. Para un análisis forense del caso, véase The History of Explosives Vol II; El caso de Cordite, John Williams (2014). Sin embargo, en su biografía completa de 2019 de Alfred Nobel, Ingrid Carlberg señala cuán de cerca se les permitió a Abel y Dewar seguir el trabajo de Nobel en París, y cuán decepcionado estaba Nobel con la forma en que se traicionó esta confianza. El libro argumenta a favor de Nobel como el inventor original y que el caso se perdió debido a un tecnicismo sin importancia.

Formulaciones

Rápidamente se descubrió que la velocidad de combustión podía variarse alterando el área superficial de la cordita. Las varillas estrechas se usaban en armas pequeñas y se quemaban relativamente rápido, mientras que las varillas más gruesas se quemaban más lentamente y se usaban para cañones más largos, como los que se usan en artillería y cañones navales.

Cordita (Mk I) y Cordita MD

La formulación original de Abel-Dewar pronto fue reemplazada, ya que causaba una erosión excesiva del cañón del arma. Desde entonces, se conoce como Cordite Mk I.

La composición de la cordita se cambió a un 65 % de pólvora, un 30 % de nitroglicerina (manteniendo un 5 % de vaselina) y un 0,8 % de acetona poco después del final de la Segunda Guerra de los Bóers. Esto se conocía como Cordite MD (modificado).

Los cartuchos de Cordite MD normalmente pesaban aproximadamente un 15 % más que los cartuchos de cordite Mk I que reemplazaron, para lograr la misma velocidad inicial, debido a la naturaleza inherentemente menos poderosa de Cordite MD.

Cordita RDB

Durante la Primera Guerra Mundial, la acetona escaseaba en Gran Bretaña y se desarrolló una nueva forma experimental para uso de la Royal Navy. Esto era Cordite RDB (= Rfórmula Ddepartamento de investigación B); que era 52% colodión, 42% nitroglicerina y 6% vaselina. Fue producido en HM Factory, Gretna; y la Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath.

La acetona para la industria de la cordita a fines de la Primera Guerra Mundial finalmente se produjo gracias a los esfuerzos del Dr. Chaim Weizmann, considerado el padre de la fermentación industrial. Mientras era profesor en la Universidad de Manchester, Weizmann descubrió cómo usar la fermentación bacteriana para producir grandes cantidades de muchas sustancias deseadas. Usó la bacteria Clostridium acetobutylicum (el llamado organismo de Weizmann) para producir acetona. Weizmann transfirió los derechos de fabricación de acetona a Commercial Solvents Corporation a cambio de regalías. Después de la Crisis de Shell de 1915 durante la Primera Guerra Mundial, fue director de los Laboratorios del Almirantazgo Británico desde 1916 hasta 1919.

Más tarde se descubrió que Cordite RDB se volvía inestable si se almacenaba demasiado tiempo.

Cordita SC

La investigación sobre Cordite RDB sin solventes continuó principalmente con la adición de estabilizadores, lo que condujo al tipo comúnmente utilizado en la Segunda Guerra Mundial como principal propulsor naval. En Gran Bretaña esto se conocía como Cordita SC (= Cordita sin disolvente). Cordite SC se producía en diferentes formas y tamaños, por lo que la geometría particular de Cordite SC se indicaba mediante el uso de letras o números, o ambos, después de SC. Por ejemplo, SC seguido de un número era un cordón en forma de varilla, y el número representaba el diámetro en milésimas de pulgada. "SC T" seguido de dos conjuntos de números que indican propulsor tubular, con los números que representan los dos diámetros en milésimas.

Las cargas de cohetes Cordite SC de dos pulgadas (aproximadamente 50 mm) y tres pulgadas (aproximadamente 75 mm) de diámetro se desarrollaron en gran secreto antes de la Segunda Guerra Mundial con fines antiaéreos: las llamadas baterías Z. , usando 'Proyectiles sin rotar'.

Gran Bretaña cambió a unidades métricas en la década de 1960, por lo que hubo una discontinuidad en el sistema de numeración de la geometría del propulsor.

Cordita N

Un desarrollo importante durante la Segunda Guerra Mundial fue la adición de otro explosivo, la nitroguanidina, a la mezcla para formar un propelente de base triple o Cordite N y NQ . Las formulaciones eran ligeramente diferentes para la artillería y el uso naval. Esto resolvió dos problemas asociados con los grandes cañones navales instalados en las naves capitales de la Marina británica: el destello de los cañones y la erosión del cañón. La nitroguanidina produce grandes cantidades de nitrógeno cuando se calienta, lo que tuvo la ventaja de reducir el fogonazo y su temperatura de combustión más baja redujo en gran medida la erosión del cañón del arma.

N y NQ también se emitieron en cantidades limitadas para las municiones utilizadas por las piezas de artillería terrestres británicas de 25 libras y 5,5 pulgadas.

Después de la Segunda Guerra Mundial, la producción de propulsores de doble base generalmente terminó. Los propulsores de base triple, N y NQ, fueron los únicos que se utilizaron en los nuevos diseños de munición, como los cartuchos para el Field de 105 mm y para el FH70 de 155 mm.

Diseño de carga

Fabricación

Fábricas del gobierno del Reino Unido

En Gran Bretaña, la cordita fue desarrollada para uso militar en el Royal Arsenal por Abel, Dewar y Kellner, Woolwich, y se produjo en Waltham Abbey Royal Gunpowder Mills desde 1889 en adelante.

Al comienzo de la Primera Guerra Mundial, la cordita estaba en producción en Waltham Abbey Royal Gunpowder Mills y por otros siete proveedores (British Explosives Syndicate Ltd, Chilworth Gunpowder Company Ltd, Cotton Powder Company Ltd, Messrs Curtis's and Harvey Ltd, National Explosives Company Ltd, New Explosives Company Ltd y Nobels Explosive Company Ltd). . Las fábricas existentes se ampliaron y se construyeron otras nuevas, en particular por parte de Nobel en Ardeer, HM Factory, Gretna, que se extendía a ambos lados de la frontera entre Escocia e Inglaterra en Gretna, y Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath. . El gobierno indio también estableció una fábrica en Nilgris. Tanto la fábrica de cordita de Gretna como la de Holton Heath cerraron al final de la Primera Guerra Mundial.

Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, Holton Heath había reabierto y una fábrica adicional para la Royal Navy, The Royal Navy Propellant Factory, Caerwent, abrió en Caerwent, Gales. En Escocia se abrió una gran Royal Ordnance Factory, ROF Bishopton, para fabricar cordita para el ejército británico y la Royal Air Force. También se abrieron una nueva fábrica de cordita en Waltham Abbey y dos ROF adicionales, ROF Ranskill y ROF Wrexham. La cordita producida en estas fábricas se enviaba a fábricas de relleno para rellenar municiones.

MoS Agency Factorys e ICI Nobel en la Segunda Guerra Mundial

El gobierno británico estableció fábricas de cordita adicionales, no bajo el control de la Royal Ordnance Factory, sino como fábricas de agencia administradas en nombre del Ministerio de Suministros (MoS). En 1939 se le pidió a la compañía de ICI Nobel, en Ardeer, que construyera y operara seis fábricas en el sur de Escocia. Cuatro de estos seis estaban involucrados en la fabricación de cordita o propulsores de armas de fuego. Las plantas de MoS Drungans (Dumfries) produjeron pólvora que se convirtió en cordita en MoS Dalbeattie (cordita de base triple) y en MoS Powfoot (algodón pólvora granulado monobase para armas pequeñas). Un sitio más pequeño en Girvan, South Ayrshire, ahora ocupado por la destilería de Grant, produjo cordita y TNT. El sitio de ICI Ardeer también tenía una fábrica de cordita propiedad del gobierno de la Primera Guerra Mundial suspendida.

El 35 % de la cordita británica producida entre 1942 y 1945 provino de Ardeer y estas fábricas de agencias. ICI realizó obras similares en Deer Park (que también se conocía confusamente como Ardeer por el suburbio adyacente) cerca de Melbourne en Australia y en Sudáfrica.

Suministros en el extranjero

También se buscaron fuentes adicionales de propelente de la Commonwealth británica tanto en la Primera Guerra Mundial como en la Segunda Guerra Mundial. Canadá, Sudáfrica y Australia tenían fábricas propiedad de ICI que, en particular, suministraban grandes cantidades de cordita.

Primera Guerra Mundial

Canadian Explosives Limited se formó en 1910 para producir cordita para rifles, en su fábrica de Beloeil, para el Arsenal de Quebec. Para noviembre de 1915, la producción se había ampliado para producir 350 000 lb (159 000 kg) de cordita por mes para la Junta Imperial de Municiones.

La Junta Imperial de Municiones estableció varias fábricas de explosivos adicionales en Canadá. Construyó la fábrica The British Cordite Ltd en Nobel, Ontario, en 1916/1917, para producir cordita. La producción comenzó a mediados de 1917.

Canadian Explosives Limited construyó una fábrica adicional de cordita en Nobel, Ontario. El trabajo comenzó en febrero de 1918 y finalizó el 24 de agosto de 1918. Estaba diseñado para producir 1 500 000 lb (681 000 kg) de cordita por mes.

Fábricas, específicamente "industria pesada" (Long y Marland 2009) fueron importantes para el suministro de municiones. Las fábricas de cordita por lo general empleaban a mujeres (Cook 2006) que ponían en riesgo sus vidas mientras empaquetaban las conchas.

Cantidades de producción

En ambas guerras mundiales se fabricaron grandes cantidades de cordita para uso militar.

Antes de la Primera Guerra Mundial

Antes de la Primera Guerra Mundial, la mayor parte de la cordita utilizada por el gobierno británico se producía en sus propias fábricas. Inmediatamente antes de la Primera Guerra Mundial, los fabricantes privados producían en el Reino Unido entre 6.000 y 8.000 toneladas anuales de cordita; entre 1.000 y 1.500 toneladas por año fueron fabricados por Nobel's Explosives, en Ardeer. Sin embargo, la industria privada tenía la capacidad de producir unas 10.000 toneladas al año, y Ardeer podía producir unas 3.000 toneladas de este total.

Primera Guerra Mundial

Al comienzo de la Primera Guerra Mundial, se pidió a la industria privada del Reino Unido que produjera 16 000 toneladas de cordita y todas las empresas comenzaron a expandirse. HM Factory, Gretna, la fábrica de propulsores más grande del Reino Unido, que abrió sus puertas en 1916, en 1917 producía 800 toneladas (812 toneladas) de Cordite RDB por semana (aproximadamente 41,600 toneladas por año). La Royal Navy tenía su propia fábrica en Holton Heath.

En 1910, Canadian Explosives Limited producía 3000 lb (1362 kg) de cordita para rifle al mes en su fábrica de Beloeil, para el Arsenal de Quebec. En noviembre de 1915, la producción se había ampliado a 350 000 lb (159 000 kg) de cordita por mes (aproximadamente 1900 toneladas por año). La fábrica de cordita de Canadian Explosives Limited en Nobel, Ontario, fue diseñada para producir 1 500 000 lb (681 toneladas) de cordita al mes (aproximadamente 8170 toneladas al año).

Entre guerras

HM Factory, Gretna y Royal Navy Cordite Factory, Holton Heath cerraron después del final de la guerra y la fábrica de Gretna fue desmantelada. Esto dejó en producción las fábricas de Waltham Abbey y Ardeer.

MV Cordite, Royal Military College of Canada

Segunda Guerra Mundial

Como se indicó anteriormente, además de sus propias instalaciones, el gobierno británico hizo que ICI Nobel estableciera una serie de fábricas de agencias que producen cordita en Escocia, Australia, Canadá y Sudáfrica.

Usos en la cultura popular

• En honor a los usos militares de la cordita, el departamento de ingeniería mecánica del Real Colegio Militar del Canadá construyó un barco para su uso en investigación termodinámica, y lo nombró MV Cordite. También se menciona en la animación RMC.
• En la serie de videojuegos Metroid, la cordita es un material que se puede destruir utilizando los super misiles.