Ojiva de misiles Talos
Ojiva de fragmentación de varas
Cuando el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins comenzó a desarrollar Talos, se dieron cuenta de que necesitaban una ojiva más efectiva para el misil. A diferencia de los disparos antiaéreos, que intentaron llenar el aire con numerosas rondas para mejorar la posibilidad de alcanzar un objetivo, solo se dispararon uno o dos misiles a cada objetivo. Deben tener una probabilidad de éxito mucho mayor que un proyectil antiaéreo.
El diseño inicial de la ojiva para Talos fue una adaptación del proyectil de fragmentación de varillas. Fue desarrollado para el primer misil táctico Talos RIM-8A que se introdujo en la flota en 1959. La ojiva estaba alojada en dos secciones colocadas alrededor del tubo difusor ramjet en una capa más o menos cilíndrica en la superficie del misil.
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Tenía una capa de fragmentación compuesta de muchas varillas individuales que se ajustan muy juntas. Debajo de esto había una capa de altos explosivos. Un espacio entre los explosivos y el tubo difusor permitió que los cables, las guías de onda y los tubos sensores de presión pasaran al compartimento electrónico detrás de la ojiva.
Esta cabeza nuclear tenía la misma limitación que otros dispositivos de fragmentación. A medida que aumentaba el alcance, la probabilidad de golpear un objetivo disminuía rápidamente. Además, los estudios de daños a las aeronaves indicaron que para destruir aeronaves más grandes es necesario cortar de dos tercios a la longitud total de una sección estructural para lograr una alta probabilidad de muerte. Esto requirió fragmentos de varilla de varios pies de largo, demasiado grandes para cualquier ojiva práctica.
Ojiva de varilla continua
En 1952 se propuso una idea para conectar muchas varillas para crear un círculo grande.
Cada varilla estaría conectada en un extremo a su vecino en un lado y en el otro extremo al vecino opuesto. Las varillas se plegarían en un paquete compacto que rodea una carga explosiva cilíndrica. Cuando explotara la cabeza nuclear, las varillas se volarían hacia afuera, pero aún permanecerían unidas en los extremos para que se expandieran en un círculo. Sin espacios entre las barras, la probabilidad de golpear un objetivo sería del 100% dentro del radio del círculo si el objetivo estaba en el camino de las barras, y el daño resultante abarcaría el avión. Esta configuración fue mucho más efectiva que un patrón disperso de varillas.
Esta idea se desarrolló en la ojiva RIM-8C para el misil Talos de rango extendido que se introdujo en 1960. Al igual que el diseño original de la ojiva, la nueva ojiva de varilla continua se colocó en la superficie del misil, en dos secciones en forma de “C” que rodean el difusor ramjet. Esta ojiva produjo dos secciones de expansión semicirculares. La parte exterior de cada sección de ojiva era dos capas de varillas soldadas entre sí para formar una varilla continua. Dentro de esto estaba el explosivo.
Un espacio entre el explosivo y el tubo difusor permitió el paso de cables y tubos desde las antenas y el tubo de Pitot a la sección electrónica a popa de la ojiva.
El primer Taos táctico y los misiles Talos de rango extendido se produjeron en dos versiones. Uno tenía una ojiva convencional como se describió anteriormente (RIM-8A y RIM-8C). El otro llevaba una ojiva nuclear Mk 30 (RIM-8B y RIM-8D). Se requería que los buques llevaran misiles armados convencionales y nucleares. Aunque los misiles nucleares nunca se utilizaron, ocuparon espacio en la revista y en las bandejas de servicio listas. Esto limitó el número de misiles convencionales disponibles. Los misiles convencionales y nucleares tenían diferentes longitudes y usaban diferentes piezas y ensamblajes.
La ojiva nuclear se colocó dentro del cuerpo interno de entrada que actuó como el compresor para el ramjet. Se dio cuenta de que, con alguna modificación, se podría diseñar una ojiva de varilla continua para reemplazar la ojiva nuclear. Con algunas modificaciones adicionales al sistema de fuzing, se diseñó un solo misil para transportar cualquier tipo de ojiva. Este fue el Unified Talos RIM-8E que se introdujo en 1962. Todas las versiones posteriores del misil fueron modificaciones del diseño del Unified Talos. Las versiones anteriores se eliminaron de la flota a mediados de la década de 1960.
Mk 46 ojiva continua de varilla
La ojiva MK 46 que se desarrolló para el Unified Talos RIM-8E tenía dos capas de barras cuadradas de 0.25 pulgadas de largo de 19.25 pulgadas que rodeaban un cilindro hueco de explosivos. El diámetro externo del conjunto de varilla era de aproximadamente 16,8 pulgadas, y el diámetro interno del explosivo era de 8,7 pulgadas. La cabeza nuclear tenía 29.5 pulgadas de largo y pesaba 465 libras, con 225 libras de explosivos.
El explosivo fue 75% de TNT (ciclotol) y 25% de RDX. El explosivo fundido se fundió en una carcasa de acero formada por el revestimiento interior, una placa frontal y una carcasa exterior. Un delgado forro de esponja de silicona dentro del forro interno evitó que el explosivo se agrietara al enfriarse después del moldeo. La carcasa exterior de acero de 1/16 de pulgada de espesor no solo contenía los explosivos, sino que también servía como filtro, junto con una capa de plomo de 0.025 pulgadas de grosor circundante, para reducir el severo impacto de la explosión en el conjunto de la barra. Alrededor de las capas de filtro estaban las dos capas de barras. Se soldaron dos anillos extremos al filtro de acero para mantener las varillas en su lugar, y una piel de tensión de acero de 0.035 pulgadas de espesor se ajustó sobre las varillas y se soldaron a los anillos extremos para proporcionar rigidez estructural.
En la parte trasera de la ojiva se encontraba el conjunto de seguridad y armado compuesto por el dispositivo de seguridad y armado, el detonador y una carga explosiva de refuerzo. Este conjunto encaja dentro del extremo posterior del revestimiento interior de acero. Una placa de cubierta pesada en la parte posterior llevaba la ojiva cuando se montó en el conjunto del cuerpo interno. Se soldaba un cono de soporte de acero al anillo del extremo trasero y se montaba en los puntales que unían la ojiva a la célula del misil.
El dispositivo de seguridad y armado contenía un mecanismo de armado que fue activado por la aceleración del lanzamiento. Una espoleta de proximidad con antenas dispuestas alrededor del compartimiento de la electrónica desencadenó una carga de detonador ubicada en el centro posterior del conjunto explosivo. Esto detonó una carga de refuerzo que extendió la explosión a la carga explosiva principal. El conjunto de la barra se ubicó hacia adelante una distancia suficiente para permitir que se forme el choque explosivo y se mueva uniformemente a través del cilindro explosivo para asegurar una aceleración bastante constante a lo largo de las barras.
A diferencia de las ojivas anteriores que tenían las varillas dispuestas alrededor de la superficie exterior del misil y tenían que atravesar solo una capa delgada, las varillas Mk 46 tenían que penetrar la carcasa interna y atravesar la estructura del misil. Esto planteó un problema de deformar las varillas y romper el anillo de expansión. Las partes de la cubierta de la nariz se distribuyeron alrededor de la ojiva para causar una distorsión mínima de las varillas de expansión. La estructura de misiles absorbió aproximadamente el 30% de la energía cinética de las barras, reduciendo la velocidad inicial de 5300 a 4600 pies por segundo. El impacto con la estructura de misiles tuvo el efecto positivo de reducir la brecha entre las capas internas y externas de las barras, y esto ayudó a mantener la continuidad del anillo.
El Mk 46 produjo un anillo de expansión circular continuo. Se expandió con total continuidad a un radio de aproximadamente 60 pies, y fue 90% continuo en un radio de aproximadamente 90 pies. Si una barra golpeó un borde objetivo delgado, se rompió en dos partes, y el mayor daño ocurrió antes de que la barra se rompiera. Si una varilla golpea una superficie gruesa, se rompe en tres partes, con la parte central haciendo el mayor daño.
Historia de la ojiva de misiles Talos