¿Cómo sabían los proyectiles Flak de la Segunda Guerra Mundial cuándo detonar?

Inicialmente, fue un fusible de tiempo. Se colocaría en el suelo y comenzaría a “arder” cuando experimentara una aceleración violenta (como ser disparado con un arma). Después de t segundos, detonaría.

El problema era que, en promedio, tomaría 2.500 proyectiles para lograr un golpe ; No es una matanza.

Se tuvo que desarrollar una solución. Las ondas de radio podrían usarse para medir la distancia a un objetivo. Cuando la distancia caía por debajo de cierto punto, detonaría y bañaría al objetivo con metralla.

Se emitiría una onda de radio desde el proyectil y rebotaría en el objetivo. El proyectil recibiría esta señal y, una vez que fuera lo suficientemente fuerte, detonaría.

El problema era que la señal recibida nunca sería lo suficientemente fuerte como para detonar cualquier tipo de explosivo razonablemente seguro. La señal tuvo que ser amplificada.

Las radios tuvieron el mismo problema al recibir transmisiones. Para remediar esto, usaron tubos de vacío para amplificar la señal.

Los tubos de vacío son tubos de vidrio desprovistos de aire con dos o más piezas de metal en su interior. (Más allá de esto, no tengo idea de cómo funcionan).

El problema con eso es que el vidrio es frágil. NO van a sobrevivir al ser disparados por un cañón.

Ingrese: el transistor:

Estos son dispositivos de estado sólido. Se hacen “dopando” una oblea de silicio con un agente dopante. Típicamente, los ácidos bórico y fosfórico se usan como agentes dopantes. Todo se calienta a 800-1000 ° C antes de encerrarse en una carcasa de plástico.

ADVERTENCIA: TEORÍA ELÉCTRICA A CONTINUACIÓN:

Como recordará de la química, todos los elementos tienen electrones de valencia. Puede haber de uno a ocho electrones de valencia en la capa de valencia de un átomo. La electricidad no es más que electrones de valencia que cambian átomos de tal manera que el número de electrones de valencia anterior es igual al número posterior (es por eso que un circuito abierto conduce electricidad).

Algunos elementos tienen más protones (tipo p) que electrones y viceversa (tipo n). Cuando uno de estos se junta, puede moverse del átomo con carga negativa al átomo con carga positiva.

Cuando no hay corriente, no se mueven electrones. ¿Por qué? Si un electrón de un dopante de tipo n se moviera al tipo p sin otro electrón para tomar su lugar, dejaría al dopante de tipo n más cargado negativamente. Esto significa que es un potencial de energía más grande que antes. Esto implica que se creó energía, lo que viola el consumo de energía.

Esto, sin embargo, puede ser explotado. Si tiene un dopante de tipo n intercalado entre dos áreas de dopante de tipo p, o viceversa, puede controlar el flujo de electricidad.

Notarás tres cables, llamados cables, que sobresalen del transistor. Son, de izquierda a derecha, ánodo, base, cátodo o viceversa. Cuando se aplica corriente a la base, le permite conducir electricidad ofreciéndole una fuente de electrones de “reemplazo”. Esto permite que se conduzca una corriente mucho más alta desde su zona p, o n, hacia la zona central n, o p, y finalmente fuera de la otra zona p, o n.

La electricidad siempre fluye a tierra y como la base no conduce a tierra, no la “fluirá”.

Es un interruptor controlado eléctricamente. Puede tener una pequeña corriente “activar el interruptor” para la corriente más potente.

Entonces, volvamos al fusible de proximidad de radio.

Una antena pequeña transmitiría una señal que luego sería recibida. Las ondas de radio producirán una pequeña cantidad de corriente en cualquier conductor que encuentren. Esta pequeña corriente se alimenta en la base del transistor, permitiendo que la alta corriente fluya hacia el detonador, activando los explosivos y fragmentando el objetivo.

IIRC, estos contenían un temporizador de armado MUY corto para evitar que detonen en el arma. Además, IIRC, contenían un temporizador de autodestrucción que los detonaría después de un tiempo establecido. Esto se hizo para reducir la posibilidad de una ordenanza sin explotar.

La tasa de aciertos aumentó siete veces después de la introducción del fusible.

Y el transistor está ahora en todas partes en nuestras vidas.

Estados Unidos había desarrollado un fusible de proximidad que utilizaba una señal de radio para detectar cuándo la ojiva estaba cerca del objetivo y detonar. Otros países utilizaron fusibles temporizados o fusibles de contacto. En otras palabras, cronometraron el proyectil para que explotara cuando estuviera cerca de la altitud del avión.

El artillero tuvo que establecer la altitud en los proyectiles. En la misión Schweinfurt, un ME-110 voló a la misma altitud para transmitir por radio la altura y la ubicación de la formación al suelo.

Al principio, los proyectiles usaban un fusible que estaba configurado para detonar como una altitud dada o un temporizador. luego desarrollaron el fusible de proximidad que tenía un sensor, que normalmente usaría ondas de radio para determinar cuándo estaba cerca del objetivo y luego explotaría

Espoleta de proximidad | Wikiwand