Concha de metralla

Antecedentes

Siempre ha habido una gran demanda entre los estrategas militares de medios económicos para matar a los soldados enemigos. Se requiere economía no tanto para ahorrar dinero, sino para permitir que los soldados superados en número tengan la oportunidad de ganar batallas. Antes de la llegada de los rifles de alta potencia, los soldados de ejércitos opuestos formaban filas preparándose para la batalla a la vista de los demás. Sin embargo, la artillería fue generalmente ineficaz contra las formaciones de tropas a gran distancia hasta finales del siglo XVIII.

Historial

El teniente Henry Shrapnel de la Artillería Real Británica resolvió el problema de la distancia en 1784. La contribución de la metralla fue empaquetar balas de mosquete en un contenedor que podría sobrevivir al disparo de un cañón. El disparo de la caja redonda era simplemente una bala de cañón hueca que contenía balas de mosquete en una matriz de pólvora. Se insertó una mecha de tiempo hecha de papel envuelto alrededor de más pólvora, como una mecha de petardo, en la bala de cañón y se encendió. A continuación, se disparó la bala de cañón contra las tropas enemigas. Si el cañonero cronometraba correctamente el vuelo de la bola, la bola explotaría justo cuando llegara por encima de las tropas enemigas, liberando las balas de mosquete.

La metralla fue ignorada en gran medida. Sin embargo, en 1803 ya era capitán y se le permitió demostrar su invento para el ejército británico. Se reconoció instantáneamente que el invento de Shrapnel era una de las súper armas del momento, como lo demuestra la velocidad con la que el ejército británico lo puso en producción, solo dos meses después de que Shrapnel lo demostró por primera vez.

El proyectil de metralla se utilizó por primera vez en combate en 1804 en Surinam, en la costa norte de América del Sur, contra los colonos holandeses. Los holandeses se rindieron después de recibir su segunda ronda de proyectiles de metralla. Shrapnel fue ascendido a teniente coronel en 1804, menos de un año después de hacerse mayor.

Se realizaron numerosas mejoras en el proyectil de metralla entre la derrota final de Napoleón y la eliminación gradual de los proyectiles de metralla durante la Primera Guerra Mundial. camino. También realizó la misma función:la entrega de bolas de plomo a largas distancias en grandes cantidades a altas velocidades.

Materias primas

La carcasa estaba hecha de acero al carbono forjado. El propósito del proyectil era simplemente contener las bolas de plomo y canalizarlas hacia el objetivo. El proyectil no estaba destinado a explotar en fragmentos. Las cajas de los cartuchos casi siempre estaban hechas de latón. Se utilizó latón porque se expande durante la cocción. A medida que la caja del cartucho se expandió, selló el cañón de la pistola en un proceso llamado obturación. La obturación proporciona un mayor empuje al proyectil y también protege a los artilleros contra el fuego por la espalda. Las bolas de metralla estaban hechas de plomo. El plomo también se usó en las balas, ya que es pesado y blando. Debido a que el plomo es blando, cede más energía al objetivo (carne) en lugar de atravesar el objetivo y gastar su energía contra el paisaje. La banda giratoria estaba hecha de una aleación conocida como metal dorado, que consta de un 90% de cobre y un 10% de zinc. La banda giratoria proporcionó una obturación hacia adelante (de modo que ninguna de las cargas propulsoras explotara por el proyectil en el cañón del arma y se desperdiciara) y también impartió un giro al proyectil a medida que se movía hacia arriba por el cañón. El giro fue inducido en el proyectil por el estriado del cañón:las crestas en espiral cortadas en los cañones de muchos tipos de armas. Así como una pelota de fútbol que no gira en espiral rotará de un extremo a otro y no irá a donde se pretendía, un proyectil de artillería que no esté estabilizado por giro podría terminar en cualquier lugar.

La carga base para la mayoría de los proyectiles de artillería era generalmente una combinación de nitrocelulosa y nitroglicerina. Los materiales de imprimación comunes que se utilizan para encender la carga base incluyen fulminato de mercurio, azida de plomo, estifnato de plomo y nitromanita. Estos productos químicos son extremadamente sensibles a los golpes y explotarán cuando se golpeen con fuerza. El cebador de artillería encendería una carga de refuerzo de pólvora que se insertó en una punta hueca perforada que penetró la mayor parte de la longitud de la carga base. El propósito de la carga de refuerzo era encender la mayor cantidad posible de la carga base al mismo tiempo. La mecha en los proyectiles de metralla consistía en un tapón de latón que se atornillaba en la parte superior del proyectil. El enchufe de latón contenía canales huecos que contenían pólvora, y la mecha se podía ajustar para proporcionar un retraso determinado en el disparo. Los fusibles se iniciaron por la fuerza de la aceleración inicial del proyectil cuando salió del cañón del cañón. Los fusibles de artillería modernos son casi siempre temporizadores electrónicos de estado sólido o fusibles de proximidad.

Diseño

El diseño de un proyectil de artillería implicó determinar el propósito del proyectil y luego hacer coincidir el propósito con el cañón (las piezas de artillería modernas son principalmente obuses, la distinción es que los obuses disparan a lo largo de arcos parabólicos sobre el horizonte mientras que los cañones disparan a lo largo de una línea de visión) desde donde se disparará el proyectil. El diseñador tenía las especificaciones para el cañón y, por lo tanto, sabía que el proyectil debía tener un cierto diámetro y solo podía generar una cierta cantidad de empuje sin dañar el cañón. El proyectil tenía que ser lo suficientemente simple para permitir un disparo rápido, pero intrínsecamente seguro para que un proyectil lanzado en el fragor de la batalla no explotara y matara a las personas equivocadas. Los fusibles de los proyectiles de metralla se diseñaron con precisión para que el proyectil explotara en el momento exacto. Un proyectil de metralla que se disparó demasiado lejos del objetivo causaría poco daño, mientras que un proyectil que explotó después de golpear el suelo no haría ningún daño.

Los componentes principales de un proyectil de metralla eran el propio proyectil, la caja del cartucho, las bolas de plomo, una carga base para propulsar el proyectil hacia su objetivo, una carga para expulsar las bolas de plomo del proyectil, una carga de cebado para hacer estallar la base. carga y un fusible para activar la carga de expulsión. Otros componentes diversos incluían una mezcla de colofonia para mantener las bolas de plomo en su lugar y que producía humo para ayudar a los observadores de artillería, una placa de empuje de acero entre las bolas de plomo y la carga de expulsión, una banda giratoria en la base del proyectil para hacer girar el proyectil. a medida que se movía hacia arriba por el cañón del arma, y ​​un cono de punta para reducir la resistencia aerodinámica del proyectil.

El
proceso de fabricación

El caparazón

• 1 Primero, se forjó el proyectil de metralla. En la forja, un cilindro de acero al carbono se calienta casi hasta el punto de fusión y luego se bate manualmente para darle la forma rugosa del producto final. Luego, la forja en bruto se mecanizó hasta obtener la forma final.
• 2 La sección transversal de un proyectil de artillería es ligeramente más pequeña que el diámetro interior del cañón del cañón, excepto por dos ubicaciones:la parte superior de la parte cilíndrica del proyectil y la banda giratoria. La banda superior se conoce como bourrelet. El bourrelet y la banda giratoria proporcionan una tolerancia muy estrecha (solo unas milésimas de pulgada) entre el proyectil y el cañón del cañón. Se fresa una ranura en la base de la carcasa en la que se presiona la banda giratoria. Para un proyectil de metralla, el centro del proyectil se perfora para contener las bolas de plomo.
• 3 Se utilizó pólvora para expulsar las bolas de plomo. Se insertaron de una a dos onzas (28-56 g) de pólvora en el caparazón bajo condiciones cuidadosamente controladas para evitar una detonación accidental. Se insertó un disco de tela en el caparazón para separar la carga base de las bolas de plomo. A continuación, se colocó un diafragma de metal (placa de empuje) en la parte superior del separador de tela. La placa de empuje y el separador de tela contenían un orificio en el que se encajó a presión un tubo de flash de acero antes de la inserción. Un recorte de un proyectil de metralla. En los ajustes a presión, la pieza a insertar tiene un diámetro ligeramente menor que el orificio en el que está forzada. Se necesitan grandes fuerzas para presionar la pieza en su orificio, lo que proporciona un ajuste firme que no se aflojará. El propósito del tubo de flash era transmitir la llama desde la carga de cebador en la mecha en la punta del proyectil hasta la pólvora en la base del proyectil.

Bolas de plomo

• 4 Las bolas de plomo se fabricaron vertiendo plomo fundido a través de una pantalla de acero. A medida que el plomo fundido fluía a través de la pantalla, formaba gotitas esféricas, cuyo diámetro estaba controlado por el tamaño de las aberturas en la pantalla. Las gotas de plomo fundido cayeron contra una contracorriente de aire forzado que solidificó el plomo fundido y luego en agua corriente, lo que las endureció aún más. Las bolas de metralla típicas tenían aproximadamente 13 mm (0,51 pulgadas) de diámetro, aunque a veces se incluían bolas más grandes para matar caballos.
• 5 Las bolas de plomo se mezclaron con resina de pino (la sustancia que queda después de destilar la trementina de la savia de pino) y se vertieron en la cáscara. Se dejó que la colofonia se endureciera en la cáscara. El propósito de la colofonia era evitar que las bolas de plomo repiquetearan en el caparazón durante el vuelo, lo que podría haber causado una ignición prematura de la pólvora. La colofonia también proporcionó humo para que los observadores de artillería pudieran determinar si los proyectiles estaban sincronizados correctamente para explotar sobre sus objetivos.

El fusible

• 6 El fusible del proyectil de metralla era un dispositivo mecánico / químico complejo fabricado en latón y roscado para encajar en el proyectil. Su diseño complicado y sus componentes diminutos dificultaban el montaje, y una gran parte de la industria de las municiones se dedicó a producir estas piezas. Se eligió el latón porque no produce chispas (si se golpea, no produce chispas que puedan encender el tren de pólvora y causar explosiones prematuras). La mecha constaba de dos cargas de cebador diferentes separadas por dos canales que contenían pólvora. La conexión entre los dos canales (y por lo tanto la velocidad de encendido) podría ajustarse girando la parte inferior del fusible. El primer cebador se activó por la aceleración del proyectil cuando se disparó. La aceleración empujó un émbolo contra un resorte rígido hacia una copa deslizante de metal o aluminio que contenía la imprimación, que explotó al contacto.

La caja del cartucho

• 7 La caja del cartucho fue estampada en latón. El estampado implica colocar una pieza plana de metal entre los troqueles y batirla progresivamente hasta obtener la forma deseada. En el caso de las cápsulas, se utilizaron múltiples yunques y martillos para obtener la forma final.
• 8 Se requirió un cebador por separado para activar la carga base en la caja del cartucho. La imprimación estaba contenida en una copa de aluminio o metal dorado que sería contactada por un yunque de acero. El yunque sería empujado hacia el cebador por el percutor del obús. El cebador encendió una carga de refuerzo de pólvora que luego encendió la carga base. La carga de imprimación y refuerzo estaban contenidas en una punta de latón hueca que se presionó en un agujero en la base de la caja del cartucho.
• 9 El ensamblaje final de la carcasa se realizó mediante prensado. Se corta una ranura semicircular en la sección transversal en la carcasa. La caja del cartucho se coloca sobre la ranura y todo el diámetro alrededor de la ranura se comprime hasta que la caja del cartucho de latón realmente fluye hacia la ranura y forma una unión firme.

Control de calidad

El control de calidad es extremadamente importante en la fabricación de municiones, ya que las municiones defectuosas pueden matar a soldados valiosos. Todos los proyectiles de artillería se fabricaron en lotes de tamaños específicos, generalmente de 2000 a 5000 piezas por lote. El número de lote se pintó en los proyectiles de artillería para que los proyectiles pudieran ser rastreados si surgieran problemas con el lote más tarde. Se midió un cierto porcentaje de los componentes de la carcasa para verificar que las piezas fueran del tamaño correcto. Se realizaron pruebas destructivas en muestras representativas para asegurar que los componentes metálicos tuvieran la resistencia adecuada y que los componentes químicos se quemaran a la velocidad adecuada. Los fusibles fueron probados para impermeabilización. Se arrancaron bandas giratorias de los proyectiles para garantizar que tuvieran la fuerza suficiente para resistir los disparos.

Una vez que se determinó que las carcasas se habían fabricado de acuerdo con el diseño, las carcasas se probaron en el campo para determinar si el diseño había producido una carcasa que se comportara de manera predecible. Algunos proyectiles se sobrecargaron deliberadamente con carga base y se dispararon para asegurarse de que no destruyeran el arma. Se dispararon proyectiles con mechas inertes, y luego se recuperaron, para evaluar si la fuerza del disparo habría activado la mecha prematuramente. Los proyectiles se llenaron con arena y se dispararon para evaluar qué tan bien se mantenían unidos durante el vuelo. Y se dispararon un cierto número de proyectiles para asegurar que las cargas de la base enviarían los proyectiles a donde los operadores de artillería pretendían que fueran.

Subproductos / Residuos

Los principales desechos generados por la producción de proyectiles de artillería se produjeron durante las pruebas de los proyectiles y el entrenamiento de los operadores de artillería. Actualmente hay grandes secciones de los Estados Unidos que nunca se podrán utilizar debido a la presencia de proyectiles de artillería que fueron disparados pero no estallaron. Durante la producción real, el flujo de residuos más grande consiste en los fluidos de corte y las virutas de metal producidas durante el mecanizado.

El futuro

Los proyectiles de metralla quedaron obsoletos durante la Primera Guerra Mundial. Demostraron ser ineficaces contra las tropas protegidas por trincheras, no pudieron despejar los enredos de alambre de púas y resultaron difíciles de colocar de modo que los proyectiles explotaran a la altura adecuada por encima de las tropas enemigas. El proyectil de metralla fue reemplazado por el proyectil de fragmentación de alto explosivo, en el que la carcasa del proyectil se llenó con un explosivo que se fragmentó en cientos de piezas mortales al detonar. La última tecnología para matar tropas enemigas a distancia es la munición convencional mejorada, o ICM. El ICM es más similar a un proyectil de metralla que a un proyectil de fragmentación. La diferencia es que en lugar de derramar simples bolas de metal, escupe granadas de mano, minas terrestres o bombas antitanque. Es inevitable que algún día el ICM sea superado por algo aún más eficiente y adaptado para superar las nuevas estrategias de defensa.

Dónde obtener más información

Libros

Hogg, Ian. Artillería aliada de la Primera Guerra Mundial. Gran Bretaña:Crowood Press, 1998.

Otro

Página web de la Asociación de Antiguos Camaradas de la Fuerza Permanente de Nueva Zelanda. Diciembre de 2001. .

Armada de Estados Unidos. TR 1355-75A Munición de artillería móvil. Municiones para cañones de campaña de 75 mm, M1897 (francés); M1916 (estadounidense); y M1917 (británico). 21 de noviembre de 1927.

Armada de Estados Unidos. TR 1355-155A Munición de artillería móvil. Munición para obuses de 155 mm, M1917 (francés) y M1918 (estadounidense). 23 de noviembre de 1927.

Jeff Raines