Espoleta de proximidad
Una espoleta de proximidad (o mecha) es una espoleta que detona un dispositivo explosivo automáticamente cuando la distancia al objetivo se vuelve menor que un valor predeterminado. Las espoletas de proximidad están diseñadas para objetivos como aviones, misiles, barcos en el mar y fuerzas terrestres. Proporcionan un mecanismo de activación más sofisticado que la espoleta de contacto común o la espoleta temporizada. Se estima que aumenta la letalidad de 5 a 10 veces, en comparación con estas otras espoletas.
Antecedentes
Antes de la invención de la espoleta de proximidad, la detonación se inducía por contacto directo, un temporizador configurado en el lanzamiento o un altímetro. Todos estos métodos anteriores tienen desventajas. La probabilidad de un impacto directo en un objetivo pequeño en movimiento es baja; un proyectil que no da en el blanco no explotará. Una espoleta disparada por tiempo o altura requiere una buena predicción por parte del artillero y una sincronización precisa por parte de la espoleta. Si cualquiera de los dos está mal, incluso los proyectiles apuntados con precisión pueden explotar sin causar daño antes de alcanzar el objetivo o después de pasarlo. Al comienzo de The Blitz, se estimó que se necesitaron 20.000 rondas para derribar un solo avión, otras estimaciones sitúan la cifra en 100.000 o en 2.500. Con una espoleta de proximidad, el proyectil o misil solo necesita pasar cerca del objetivo en algún momento durante su vuelo. La espoleta de proximidad hace que el problema sea más simple que los métodos anteriores.
Las espoletas de proximidad también son útiles para producir ráfagas de aire contra objetivos terrestres. Una espoleta de contacto explotaría al tocar el suelo; no sería muy eficaz para dispersar la metralla. Se puede configurar una espoleta con temporizador para que explote a unos pocos metros sobre el suelo, pero el tiempo es vital y, por lo general, requiere que los observadores proporcionen información para ajustar el tiempo. Los observadores pueden no ser prácticos en muchas situaciones, el terreno puede ser irregular y la práctica es lenta en cualquier caso. Las espoletas de proximidad instaladas en armas como la artillería y los proyectiles de mortero resuelven este problema al tener un rango de alturas de explosión establecidas [p. 2, 4 o 10 m (7, 13 o 33 pies)] sobre el suelo que son seleccionados por los equipos de artillería. El proyectil estalla a la altura adecuada sobre el suelo.
Segunda Guerra Mundial
La idea de un fusible de proximidad se había considerado militarmente útil durante mucho tiempo. Se consideraron varias ideas, incluidos los sistemas ópticos que emiten una luz, a veces infrarroja, y se activan cuando el reflejo alcanza un cierto umbral, varios medios activados por tierra que utilizan señales de radio y métodos capacitivos o inductivos similares a un detector de metales. Todos estos sufrieron el gran tamaño de la electrónica anterior a la Segunda Guerra Mundial y su fragilidad, así como la complejidad de los circuitos necesarios.
Los investigadores militares británicos del Establecimiento de Investigación de Telecomunicaciones (TRE) Samuel Curran, William Butement, Edward Shire y Amherst Thomson concibieron la idea de una espoleta de proximidad en las primeras etapas de la Segunda Guerra Mundial. Su sistema involucraba un pequeño radar Doppler de corto alcance. Luego se llevaron a cabo pruebas británicas con "proyectiles no girados" (el término británico contemporáneo para cohetes no guiados). Sin embargo, los científicos británicos no estaban seguros de si se podría desarrollar una espoleta para proyectiles antiaéreos, que tenían que soportar aceleraciones mucho más altas que los cohetes. Los británicos compartieron una amplia gama de posibles ideas para diseñar una espoleta, incluida una espoleta fotoeléctrica y una espoleta de radio, con Estados Unidos durante la Misión Tizard a fines de 1940. Para trabajar en proyectiles, era necesario miniaturizar una espoleta, sobrevivir a la alta aceleración de lanzamiento de cañón, y ser confiable.
El Comité de Investigación de la Defensa Nacional asignó la tarea al físico Merle Tuve del Departamento de Magnetismo Terrestre. Finalmente, también se incorporaron investigadores de la Oficina Nacional de Normas (esta unidad de investigación de NBS luego se convirtió en parte del Laboratorio de Investigación del Ejército). El trabajo se dividió en 1942, con el grupo de Tuve trabajando en espoletas de proximidad para proyectiles, mientras que los investigadores de la Oficina Nacional de Normas se centraron en la tarea técnicamente más sencilla de bombas y cohetes. El grupo de Tuve, conocido como Sección T, en el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins completó el trabajo en la espoleta de la carcasa de la radio. Se movilizaron más de 100 empresas estadounidenses para construir unos 20 millones de espoletas.
La espoleta de proximidad fue una de las innovaciones tecnológicas más importantes de la Segunda Guerra Mundial. Era tan importante que era un secreto guardado al mismo nivel que el proyecto de la bomba atómica o la invasión del Día D. El almirante Lewis Strauss escribió que,
Uno de los desarrollos militares más originales y efectivos de la Segunda Guerra Mundial fue la proximidad, o "VT", el fuze. Encontró uso tanto en el Ejército como en la Armada, y fue empleado en la defensa de Londres. Mientras que ninguna invención ganó la guerra, la fusión de proximidad debe estar lista entre el pequeño grupo de desarrollos, como el radar, sobre el cual la victoria dependía en gran medida.
Más tarde se descubrió que la espoleta podía detonar proyectiles de artillería en ráfagas de aire, aumentando en gran medida sus efectos antipersonal.
En Alemania, se desarrollaron o investigaron más de 30 (quizás hasta 50) diseños diferentes de espoletas de proximidad para uso antiaéreo, pero ninguno entró en servicio. Estos incluían espoletas acústicas activadas por el sonido del motor, una basada en campos electrostáticos desarrollados por Rheinmetall-Borsig y espoletas de radio. A mediados de noviembre de 1939, la inteligencia británica recibió un tubo de lámpara de neón alemán y un diseño de un prototipo de espoleta de proximidad basado en efectos capacitivos como parte del Informe de Oslo.
En la era posterior a la Segunda Guerra Mundial, se desarrollaron una serie de nuevos sistemas de espoleta de proximidad, incluidos medios de radio, ópticos y otros. Una forma común utilizada en las armas aire-aire modernas utiliza un láser como fuente óptica y tiempo de vuelo para medir.
Diseño en el Reino Unido
La primera referencia al concepto de radar en el Reino Unido fue hecha por W. A. S. Butement y P. E. Pollard, quienes construyeron un pequeño modelo de tablero de pruebas de un radar pulsado en 1931. Sugirieron que el sistema sería útil para las unidades de artillería costera, que podría medir con precisión el rango de envío incluso de noche. La Oficina de Guerra demostró no estar interesada en el concepto y les dijo a los dos que trabajaran en otros temas.
En 1936, el Ministerio del Aire se hizo cargo de Bawdsey Manor en Suffolk para seguir desarrollando sus prototipos de sistemas de radar que surgirían al año siguiente como Chain Home. De repente, el Ejército se interesó mucho en el tema del radar y envió a Butement y Pollard a Bawdsey para formar lo que se conoció como la 'Célula del Ejército'. Su primer proyecto fue un renacimiento de su trabajo original sobre la defensa costera, pero pronto se les dijo que comenzaran un segundo proyecto para desarrollar un radar de solo alcance para ayudar a las armas antiaéreas.
A medida que estos proyectos pasaron del desarrollo a la forma de prototipo a fines de la década de 1930, Butement centró su atención en otros conceptos, y entre estos estaba la idea de un fusible de proximidad:
... En este paso W. A. S. Butement, diseñador de radares CD/CHL y GL, con una propuesta el 30 de octubre de 1939 para dos tipos de radio fuze: (1) un radar rastrearía el proyectil, y el operador transmitiría una señal a un receptor de radio en el fusible cuando el rango, la cantidad difícil para los artilleros para determinar, era el mismo que el del objetivo y (2) un fuze emite alta consecuencia
En mayo de 1940, Butement, Edward Shire y Amherst Thompson enviaron una propuesta formal al Establecimiento de Defensa Aérea Británica basada en el segundo de los dos conceptos. Se construyó un circuito de tablero y se probó el concepto en el laboratorio moviendo una hoja de estaño a varias distancias. Las primeras pruebas de campo conectaron el circuito a un disparador de tiratrón que operaba una cámara montada en una torre que fotografiaba el paso de los aviones para determinar la distancia de la función de espoleta.
Los prototipos de espoletas se construyeron en junio de 1940 y se instalaron en "proyectiles no rotados", el nombre encubierto británico para los cohetes de combustible sólido, y se dispararon contra objetivos sostenidos por globos. Los cohetes tienen una aceleración relativamente baja y no generan fuerza centrífuga, por lo que las tensiones en la delicada espoleta electrónica son relativamente benignas. Se entendió que la aplicación limitada no era ideal; una espoleta de proximidad sería útil en todo tipo de artillería y especialmente en la artillería antiaérea, pero esas tenían aceleraciones muy altas.
Ya en septiembre de 1939, John Cockcroft inició un esfuerzo de desarrollo en Pye Ltd. para desarrollar tubos capaces de soportar estas fuerzas mucho mayores. La investigación de Pye se transfirió a Estados Unidos como parte del paquete tecnológico entregado por la Misión Tizard cuando Estados Unidos entró en guerra. Aparentemente, el grupo de Pye no pudo lograr que sus robustos pentodos funcionaran de manera confiable bajo altas presiones hasta el 6 de agosto de 1941, que fue después de las pruebas exitosas del grupo estadounidense.
En busca de una solución a corto plazo para el problema de las válvulas, en 1940 los británicos encargaron 20 000 tubos en miniatura a Western Electric Company y Radio Corporation of America destinados a ser utilizados en audífonos. Un equipo estadounidense bajo el mando del almirante Harold G. Bowen, padre, dedujo correctamente que los tubos estaban destinados a experimentos con espoletas de proximidad para bombas y cohetes.
En septiembre de 1940, la Misión Tizard viajó a los EE. UU. para presentarles a sus investigadores una serie de desarrollos del Reino Unido y se planteó el tema de los fusibles de proximidad. Los detalles de los experimentos británicos se pasaron al Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos y al Comité de Investigación de la Defensa Nacional (NDRC). La información también se compartió con Canadá en 1940 y el Consejo Nacional de Investigación de Canadá delegó el trabajo sobre la espoleta a un equipo de la Universidad de Toronto.
Mejora en los EE. UU.
Antes y después de recibir los diseños de circuitos de los británicos, Richard B. Roberts, Henry H. Porter y Robert B. Brode llevaron a cabo varios experimentos bajo la dirección del presidente de la Sección T de la NDRC, Merle Tuve. El grupo de Tuve se conocía como la Sección T, que estuvo ubicada en APL durante la guerra. Como dijo Tuve más tarde en una entrevista: "Escuchamos algunos rumores de circuitos que estaban usando en los cohetes en Inglaterra, luego nos dieron los circuitos, pero ya había articulado la cosa en los cohetes, las bombas y cáscara." Según entendió Tuve, el circuito de la espoleta era rudimentario. En sus palabras, "La única característica sobresaliente en esta situación es el hecho de que el éxito de este tipo de espoleta no depende de una idea técnica básica: todas las ideas son simples y bien conocidas en todas partes". El trabajo crítico de adaptar la espoleta para los proyectiles antiaéreos se realizó en los Estados Unidos, no en Inglaterra. Tuve afirmó que, a pesar de estar complacido con el resultado de Butement et al. vs. Varian demanda de patente que afirmaba que la espoleta era un invento del Reino Unido pero le ahorró a la Marina de los EE. trabajo!".
Lloyd Berkner introdujo una mejora clave al desarrollar un sistema que utiliza circuitos transmisores y receptores separados. En diciembre de 1940, Tuve invitó a Harry Diamond y Wilbur S. Hinman, Jr., de la Oficina Nacional de Normas de los Estados Unidos (NBS, por sus siglas en inglés) a investigar la espoleta mejorada de Berkner y desarrollar una espoleta de proximidad para cohetes y bombas contra los alemanes. Luftwaffe.
En solo dos días, Diamond pudo idear un nuevo diseño de espoleta y logró demostrar su viabilidad a través de pruebas exhaustivas en el campo de pruebas navales en Dahlgren, Virginia. El 6 de mayo de 1941, el equipo de NBS construyó seis espoletas que se colocaron en bombas lanzadas desde el aire y se probaron con éxito sobre el agua.
Dado su trabajo anterior en radio y radiosondas en NBS, Diamond y Hinman desarrollaron la espoleta de proximidad que empleaba el efecto Doppler de ondas de radio reflejadas. El uso del efecto Doppler desarrollado por este grupo se incorporó posteriormente en todas las espoletas de proximidad de radio para aplicaciones de bombas, cohetes y morteros. Más tarde, la División de Desarrollo de Artillería de la Oficina Nacional de Normas (que se convirtió en los Laboratorios Harry Diamond, y luego se fusionó con el Laboratorio de Investigación del Ejército, en honor a su exjefe en los años siguientes) desarrolló las primeras técnicas de producción automatizadas para la fabricación de espoletas de proximidad de radio. a bajo costo.
Mientras trabajaba para un contratista de defensa a mediados de la década de 1940, el espía soviético Julius Rosenberg robó un modelo funcional de una espoleta de proximidad estadounidense y se lo entregó a la inteligencia soviética. No era una espoleta para proyectiles antiaéreos, el tipo más valioso.
En EE. UU., la NDRC se centró en las espoletas de radio para su uso con la artillería antiaérea, donde la aceleración era de hasta 20 000 g a diferencia de aproximadamente 100 g para cohetes y mucho menos para bombas lanzadas. Además de la aceleración extrema, los proyectiles de artillería giraban por el estriado de los cañones de las armas a cerca de 30.000 rpm, creando una inmensa fuerza centrífuga. Trabajando con Western Electric Company y Raytheon Company, se modificaron tubos de audífonos en miniatura para resistir este estrés extremo. La espoleta T-3 tuvo un 52% de éxito contra un objetivo de agua cuando se probó en enero de 1942. La Armada de los Estados Unidos aceptó esa tasa de falla. El 12 de agosto de 1942 se inició una prueba de condiciones de batalla simuladas. Las baterías de armas a bordo del crucero USS Cleveland (CL-55) probaron municiones con espoletas de proximidad contra objetivos de aeronaves no tripuladas controladas por radio sobre la bahía de Chesapeake. Las pruebas debían realizarse durante dos días, pero se detuvieron cuando los drones se destruyeron temprano en el primer día. Los tres drones fueron destruidos con solo cuatro proyectiles.
Una aplicación particularmente exitosa fue el proyectil de 90 mm con espoleta VT con el radar de seguimiento automático SCR-584 y la computadora electrónica de control de tiro M-9. La combinación de estos tres inventos logró derribar muchas bombas voladoras V-1 dirigidas a Londres y Amberes, que de otro modo serían objetivos difíciles para los cañones antiaéreos debido a su pequeño tamaño y alta velocidad.
VT (Tiempo Variable)
La espoleta aliada usó interferencia constructiva y destructiva para detectar su objetivo. El diseño tenía cuatro o cinco tubos. Un tubo era un oscilador conectado a una antena; funcionó como transmisor y detector autodino (receptor). Cuando el objetivo estaba lejos, poca de la energía transmitida por el oscilador se reflejaba en la espoleta. Cuando un objetivo estaba cerca, reflejaba una parte significativa de la señal del oscilador. La amplitud de la señal reflejada correspondía a la cercanía del objetivo. Esta señal reflejada afectaría la corriente de la placa del oscilador, lo que permitiría la detección.
Sin embargo, la relación de fase entre la señal transmitida por el oscilador y la señal reflejada desde el objetivo variaba dependiendo de la distancia de ida y vuelta entre la espoleta y el objetivo. Cuando la señal reflejada estaba en fase, la amplitud del oscilador aumentaría y la corriente de la placa del oscilador también aumentaría. Pero cuando la señal reflejada estaba desfasada, la amplitud de la señal de radio combinada disminuiría, lo que disminuiría la corriente de la placa. Entonces, la relación de fase cambiante entre la señal del oscilador y la señal reflejada complicó la medición de la amplitud de esa pequeña señal reflejada.
Este problema se resolvió aprovechando el cambio de frecuencia de la señal reflejada. La distancia entre la espoleta y el objetivo no era constante sino que cambiaba constantemente debido a la alta velocidad de la espoleta y cualquier movimiento del objetivo. Cuando la distancia entre la espoleta y el objetivo cambiaba rápidamente, la relación de fase también cambiaba rápidamente. Las señales estaban en fase un instante y fuera de fase unos cientos de microsegundos más tarde. El resultado fue una frecuencia de latido heterodino que correspondía a la diferencia de velocidad. Visto de otra manera, la frecuencia de la señal recibida fue desplazada por Doppler desde la frecuencia del oscilador por el movimiento relativo de la espoleta y el objetivo. En consecuencia, una señal de baja frecuencia, correspondiente a la diferencia de frecuencia entre el oscilador y la señal recibida, se desarrolló en el terminal de la placa del oscilador. Dos de los cuatro tubos de la espoleta VT se utilizaron para detectar, filtrar y amplificar esta señal de baja frecuencia. Nótese aquí que la amplitud de este 'latido' de baja frecuencia la señal corresponde a la amplitud de la señal reflejada desde el objetivo. Si la amplitud de la señal de frecuencia de pulsación amplificada era lo suficientemente grande como para indicar un objeto cercano, activaba el cuarto tubo, un tiratrón lleno de gas. Al activarse, el thyratron condujo una gran corriente que activó el detonador eléctrico.
Para ser utilizado con proyectiles de pistola, que experimentan fuerzas centrífugas y de aceleración extremadamente altas, el diseño de la espoleta también necesitaba utilizar muchas técnicas de endurecimiento por choque. Estos incluían electrodos planos y empaquetar los componentes en cera y aceite para igualar las tensiones. Para evitar una detonación prematura, la batería incorporada que armó el proyectil tuvo un retraso de varios milisegundos antes de que se activaran sus electrolitos, lo que le dio tiempo al proyectil para despejar el área del arma.
La designación VT significa 'tiempo variable'. El Capitán S. R. Shumaker, Director de la División de Investigación y Desarrollo de la Oficina de Artillería, acuñó el término para ser descriptivo sin insinuar la tecnología.
Desarrollo
El polígono de artillería antiaérea en la Base de la Fuerza Aérea de Kirtland en Nuevo México se utilizó como una de las instalaciones de prueba para la espoleta de proximidad, donde se realizaron casi 50 000 disparos de prueba entre 1942 y 1945. También se realizaron pruebas en Aberdeen Proving Ground en Maryland, donde se dispararon unas 15.000 bombas. Otras ubicaciones incluyen Ft. Fisher en Carolina del Norte y Blossom Point, Maryland.
El desarrollo y la producción inicial de la Marina de los EE. UU. se subcontrataron a la compañía Wurlitzer, en su fábrica de organillos en North Tonawanda, Nueva York.
Producción
La primera producción a gran escala de tubos para las nuevas espoletas se realizó en una planta de General Electric en Cleveland, Ohio, que antes se utilizaba para la fabricación de lámparas para árboles de Navidad. El ensamblaje de la espoleta se completó en las plantas de General Electric en Schenectady, Nueva York y Bridgeport, Connecticut. Una vez que se completaron las inspecciones del producto terminado, se envió una muestra de las espoletas producidas de cada lote a la Oficina Nacional de Normas, donde se sometieron a una serie de pruebas rigurosas en el Laboratorio de Pruebas de Control construido especialmente. Estas pruebas incluyeron pruebas de baja y alta temperatura, pruebas de humedad y pruebas de sacudidas repentinas.
En 1944, una gran parte de la industria electrónica estadounidense se concentró en la fabricación de espoletas. Los contratos de adquisición aumentaron de $60 millones en 1942 a $200 millones en 1943, a $300 millones en 1944 y fueron superados por $450 millones en 1945. A medida que aumentaba el volumen, entró en juego la eficiencia y el costo por espoleta cayó de $732 en 1942 a $18 en 1945. Esto permitió la compra de más de 22 millones de espoletas por aproximadamente mil millones de dólares ($14,6 mil millones en 2021 USD). Los principales proveedores fueron Crosley, RCA, Eastman Kodak, McQuay-Norris y Sylvania. También había más de dos mil proveedores y subproveedores, desde fabricantes de polvo hasta talleres mecánicos. Fue una de las primeras aplicaciones de producción en masa de circuitos impresos.
Despliegue
Vannevar Bush, jefe de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico (OSRD) de EE. UU. durante la guerra, atribuyó a la espoleta de proximidad tres efectos significativos.
- Era importante en defensa de los ataques kamikaze japoneses en el Pacífico. Bush calculó un aumento siete veces mayor de la eficacia de la artillería antiaérea de 5 pulgadas con esta innovación.
- Fue una parte importante de las baterías antiaéreas controladas por radar que finalmente neutralizaron los ataques alemanes V-1 contra Inglaterra.
- Fue utilizado en Europa a partir de la Batalla del Bulge donde fue muy eficaz en los proyectiles de artillería disparados contra las formaciones alemanas de infantería, y cambió las tácticas de la guerra terrestre.
Al principio, las espoletas solo se usaban en situaciones en las que los alemanes no podían capturarlas. Se utilizaron en artillería terrestre en el Pacífico Sur en 1944. También en 1944, se asignaron espoletas al Comando Antiaéreo del Ejército Británico, que se dedicaba a defender Gran Bretaña contra la bomba voladora V-1. Como la mayoría de los cañones antiaéreos pesados británicos se desplegaron en una franja costera larga y delgada (dejando tierra adentro libre para interceptores de caza), los proyectiles fallidos cayeron al mar, fuera del alcance de la captura. En el transcurso de la campaña alemana V-1, la proporción de bombas voladoras que volaron a través del cinturón de armas costeras que fueron destruidas aumentó del 17% al 74%, alcanzando el 82% durante un día. Un problema menor que encontraron los británicos fue que la espoleta era lo suficientemente sensible como para detonar el proyectil si pasaba demasiado cerca de un ave marina y varias aves marinas "matan" fueron grabados.
El Pentágono se negó a permitir que la artillería de campo aliada usara las espoletas en 1944, aunque la Armada de los Estados Unidos disparó proyectiles antiaéreos con espoletas de proximidad en la Batalla de Gela de julio de 1943 durante la invasión de Sicilia. Después de que el general Dwight D. Eisenhower exigiera que se le permitiera usar las espoletas, se usaron 200 000 proyectiles con espoletas VT (nombre en código "POZIT") en la Batalla de las Ardenas en diciembre de 1944. Hicieron que la artillería pesada aliada mucho más devastador, ya que todos los proyectiles explotaron justo antes de tocar el suelo. Las divisiones alemanas fueron sorprendidas al aire libre porque se habían sentido a salvo del fuego cronometrado porque se pensó que el mal tiempo impediría una observación precisa. El general estadounidense George S. Patton atribuyó a la introducción de espoletas de proximidad el haber salvado a Lieja y afirmó que su uso requería una revisión de las tácticas de guerra terrestre.
Las bombas y los cohetes equipados con espoletas de proximidad de radio estaban en servicio limitado tanto con la USAAF como con la USN al final de la Segunda Guerra Mundial. Los principales objetivos de estas bombas y cohetes detonados con espoletas de proximidad eran los emplazamientos antiaéreos y los aeródromos.
Tipos de sensores
Radio
La detección por radiofrecuencia (radar) es el principal principio de detección para los proyectiles de artillería.
El dispositivo descrito en la patente de la Segunda Guerra Mundial funciona de la siguiente manera: el caparazón contiene un microtransmisor que usa el cuerpo del caparazón como antena y emite una onda continua de aproximadamente 180 a 220 MHz. A medida que el caparazón se acerca a un objeto reflectante, se crea un patrón de interferencia. Este patrón cambia con la reducción de la distancia: cada media longitud de onda en distancia (media longitud de onda a esta frecuencia es de aproximadamente 0,7 metros), el transmisor está dentro o fuera de resonancia. Esto provoca un pequeño ciclo de la potencia radiada y, en consecuencia, la corriente de suministro del oscilador de aproximadamente 200 a 800 Hz, la frecuencia Doppler. Esta señal se envía a través de un filtro de paso de banda, se amplifica y desencadena la detonación cuando supera una determinada amplitud.
Óptica
(feminine)La detección óptica fue desarrollada en 1935 y patentada en el Reino Unido en 1936 por un inventor sueco, probablemente Edward W. Brandt, utilizando un petoscopio. Primero se probó como parte de un dispositivo de detonación para bombas que iban a ser lanzadas sobre aviones bombarderos, parte de las 'bombas contra bombarderos' del Ministerio del Aire del Reino Unido. concepto. Fue considerado (y luego patentado por Brandt) para su uso con misiles antiaéreos disparados desde tierra. Usó entonces una lente toroidal, que concentraba toda la luz de un plano perpendicular al eje principal del misil en una fotocélula. Cuando la corriente de la celda cambió una cierta cantidad en un cierto intervalo de tiempo, se disparó la detonación.
Algunos misiles aire-aire modernos (por ejemplo, el ASRAAM y el AA-12 Adder) utilizan láseres para desencadenar la detonación. Proyectan estrechos haces de luz láser perpendiculares al vuelo del misil. A medida que el misil se dirige hacia su objetivo, la energía del láser simplemente se proyecta hacia el espacio. Cuando el misil pasa por su objetivo, parte de la energía golpea el objetivo y se refleja en el misil, donde los detectores la detectan y detonan la ojiva.
Acústica
Las espoletas acústicas de proximidad se activan mediante las emisiones acústicas de un objetivo (por ejemplo, el motor de un avión o la hélice de un barco). La actuación puede ser a través de un circuito electrónico acoplado a un micrófono o hidrófono, o mecánicamente utilizando una lengüeta vibratoria resonante conectada a un filtro de tono de diafragma.
Durante la Segunda Guerra Mundial, los alemanes tenían al menos cinco espoletas acústicas para uso antiaéreo en desarrollo, aunque ninguna entró en servicio operativo. El más avanzado en el desarrollo de los diseños de espoletas acústicas alemanas fue el Rheinmetall-Borsig Kranich (Grúa en alemán), que era un dispositivo mecánico que utilizaba un filtro de tono de diafragma sensible a frecuencias entre 140 y 500 Hz conectado a un interruptor de lengüeta vibratorio resonante que se usaba para disparar una bomba eléctrica. encendedor. Los misiles guiados Schmetterling, Enzian, Rheintochter y X4 fueron diseñados para usarse con la espoleta de proximidad acústica Kranich.
Durante la Segunda Guerra Mundial, el Comité de Investigación de la Defensa Nacional (NDRC) investigó el uso de espoletas acústicas de proximidad para armas antiaéreas, pero concluyó que había enfoques tecnológicos más prometedores. La investigación de la NDRC destacó la velocidad del sonido como una limitación importante en el diseño y uso de espoletas acústicas, particularmente en relación con misiles y aeronaves de alta velocidad.
La influencia hidroacústica se utiliza ampliamente como mecanismo de detonación de minas y torpedos navales. La hélice de un barco que gira en el agua produce un potente ruido hidroacústico que puede captarse con un hidrófono y utilizarse para la localización y la detonación. Los mecanismos de disparo de influencia a menudo utilizan una combinación de receptores de inducción acústica y magnética.
Magnético
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La detección magnética solo se puede aplicar para detectar grandes masas de hierro, como barcos. Se utiliza en minas y torpedos. Las espoletas de este tipo se pueden anular mediante desmagnetización, utilizando cascos no metálicos para barcos (especialmente dragaminas) o mediante bucles de inducción magnética instalados en aeronaves o boyas remolcadas.
Presión
Algunas minas navales utilizan espoletas de presión que pueden detectar la onda de presión de un barco que pasa por encima. Los sensores de presión generalmente se usan en combinación con otras tecnologías de detonación de espoleta, como la inducción acústica y magnética.
Durante la Segunda Guerra Mundial, se desarrollaron espoletas activadas por presión para barras (o trenes) de bombas para crear explosiones aéreas sobre el suelo. La primera bomba en el palo estaba equipada con una espoleta de impacto, mientras que las otras bombas estaban equipadas con detonadores accionados por diafragma sensibles a la presión. La explosión de la primera bomba se usó para activar la espoleta de la segunda bomba que explotaría sobre el suelo y, a su vez, detonaría la tercera bomba con el proceso repetido hasta la última bomba de la cadena. Debido a la velocidad de avance del bombardero, las bombas equipadas con detonadores de presión explotarían aproximadamente a la misma altura sobre el suelo a lo largo de una trayectoria horizontal. Este diseño se usó tanto en la espoleta británica No44 "Pistol" como en la alemana Rheinmetall-Borsig BAZ 55A.
Galería
concha de mortero de 120 mm HE equipada con fusible de proximidad
concha de mortero de 120 mm HE equipada con fusible de proximidad M734
Concha de mortero de 60 mm HE equipada con fusible de proximidad
A 155mm artillery fuze with selector for point/proximity detonation (currently set to vicinity).
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