RPG vs Armas sin retroceso

Cohetes vs. Armas sin retroceso

por Paul Newhouse |  Small Arms Defense Journal



Es necesario diferenciar claramente entre los sistemas de armamento antitanque de infantería que son cohetes y aquellos que son armas de retroceso. Con mayor frecuencia, la mayoría de estas armas se describen como lanzadores de cohetes, pero esto es muy impreciso.


El bien conocido arma de un solo disparo M136 / AT4 ampliamente utilizada por el ejército de EE. UU. es, de hecho, un lanzador sin retroceso desechable. El infame RPG-7, a pesar de disparar proyectiles asistidos por cohetes, es un lanzador sin retroceso reutilizable. Uno supone que la característica distintiva clave es donde se produce la presión, acumulada por la combustión del propelente, y donde se produce la caída de presión que produce la fuerza de propulsión. En un sistema de cohete, el propulsor se quema por completo dentro del mismo cohete y la caída de presión que produce la fuerza propulsora se produce en todo el cuerpo de la munición. Esto se puede ilustrar mejor considerando el caso de un cohete como el de una LEY M72 que se enciende fuera de su tubo de lanzamiento. El cohete viajaría tan lejos como si hubiera sido disparado normalmente; el tubo solo proporciona el apuntamiento inicial y no contribuye al proceso de propulsión. En un arma sin retroceso, el tubo de lanzamiento es una parte integral del proceso de propulsión, e incorpora una cámara para que el propelente arda a una presión relativamente alta, y una boquilla para crear una constricción que ventila los gases de alta presión hacia atrás, generalmente a una velocidad acelerada, cuyo momento se utiliza para equilibrar exactamente el impulso del proyectil que sale del cañón. Si uno fuera a encender la carga propulsora de una ronda sin retroceso como una PG-2 o una PG-7 al aire libre, simplemente ardería. La granada no iría a ningún lado. Sin una cámara para permitir la combustión a alta presión, no se genera fuerza de propulsión.

También vale la pena echar un vistazo a la física de las armas sin retroceso. En pocas palabras, las pistolas sin retroceso funcionan al expulsar un proyectil desde el frente de la manera habitual, y una contraparte por la parte posterior del arma. Las primeras armas sin retroceso fueron las Davis Guns de la Primera Guerra Mundial. Estos utilizaron una carga propulsora central para disparar un proyectil desde un cañón apuntando hacia adelante, y una contramasa sólida de igual peso fuera de un cañón apuntando hacia atrás de idéntica longitud. Aunque desde entonces se han utilizado armas de retroceso sin contrapeso sólidas, y algunas aún lo son, en la mayoría de las aplicaciones una contramasa sólida es una molestia en el mejor de los casos y un peligro para las propias tropas en el peor de los casos. Entre las guerras mundiales se descubrió que solo era necesario hacer coincidir el impulso (velocidad de masa y velocidad) de la contramasfera con el del proyectil. Por lo tanto, una contramasa muy ligera, tal como gas propelente que se mueve a una velocidad muy alta, puede tener un momento igual a un proyectil pesado descargado a una velocidad inferior.

La mayoría de las pistolas sin retroceso que utilizan una contramasa de gas propelente tienen una boquilla o boquillas prominentes en la parte posterior del arma. Estos a veces se llaman "venturis" (aceptable) o "conos explosivos" (incorrectos); más sobre estos a continuación. Pero uno no puede evitar notar que los Panzerfausts y el RPG-2 tenían lanzadores simples de tubo recto sin orificios constrictores ni venturis cónicos. Entonces, ¿cómo funcionaron estas armas y califican como "sin retroceso", sin simplemente descargar los gases propulsores por la espalda a baja presión?

La respuesta está en la mecánica de fluidos de los fluidos compresibles. La mayoría de nosotros sabemos que pasar un fluido a través de una constricción aumentará la velocidad del fluido. (Simplemente tome la manguera de su jardín y restrinja la corriente de agua con el pulgar, y observe cómo se acelera el agua). Cuanto mayor sea la presión de aguas arriba, mayor será la velocidad de aguas abajo. Pero en los sistemas de gas, esto solo ocurre hasta que se alcanza una condición llamada flujo estrangulado. En ese punto, aumentos adicionales en la presión aguas arriba no causan mayores incrementos en la velocidad de aguas abajo.



El resultado en un arma sin retroceso es un aumento en la presión suficiente para lanzar un proyectil. Si bien este principio es la base de la mayoría de las armas sin retroceso, en los lanzadores de tubos rectos tiene importantes limitaciones de rendimiento. La velocidad de salida de los gases propulsores en un lanzador de tubo recto permanece subsónica. Para lograr una situación de flujo estrangulado rápidamente, se requiere un propulsor de combustión muy rápido; en el polvo negro granular fino RPG-2 se usa. Pero este propelente rápido causa a su vez un aumento rápido de presión en el área de la carga propulsora. La presión máxima debe limitarse para permanecer dentro de los límites de resistencia del tubo por función y seguridad. Entonces, hay un límite en el peso del propelente que puede usarse, que a su vez limita la masa de gas propelente disponible para formar una contramasa. Como ya se mencionó, la velocidad del gas también está limitada en este sistema, el resultado es un impulso de contrarecorrido disponible relativamente bajo. El resultado final de todos estos factores limitantes es una velocidad de boca muy baja para un proyectil de tamaño útil. Esto fue evidente en los primeros Panzerfaust, cuyo alcance efectivo fue severamente limitado, al principio a solo 30 metros, por su baja velocidad y su trayectoria altamente curvada resultante

Dado que la velocidad del gas y la resistencia del tubo imponen límites al impulso de contrarecorrido disponible, la única manera de mejorar realmente el rendimiento de este sistema era agregar propelente adicional (y por lo tanto gas adicional para la contramasfera), y ya que aumentar la carga adjunta al proyectil solo aumentaría el la presión local a niveles inaceptables, la única solución disponible fue aplicar la presión máxima de operación sobre una mayor longitud del tubo de lanzamiento mediante la distribución de la carga propulsora. En los Panzerfausts posteriores de mayor alcance, esto se logró agregando una carga de propulsión secundaria aproximadamente en el medio del tubo de lanzamiento. La carga en la base del proyectil se inició de la manera habitual, y esto a su vez encendió la carga secundaria, aumentando la velocidad de la boca y, por lo tanto, el alcance, hasta 100 metros y más.
El RPG-2 utiliza una solución bastante más ingeniosa, con la carga propulsora de polvo negro subdividida en 6 incrementos por medio de tubos de cartón y discos, este último con orificios de flash para fomentar el encendido. La imprimación en la base de la granada PG-2 encendió el primer incremento, que quema rápidamente, creando presión y empujando los cuatro incrementos restantes hacia abajo del tubo. Después de unas pocas pulgadas de recorrido, el segundo incremento se enciende por completo, luego el tercero, cuarto, quinto y sexto. El resultado es una alta presión sobre una mayor longitud del tubo, en lugar de simplemente en la base del proyectil, y un mayor volumen de gases propelentes tanto para la propulsión como para la contra masa.

Pero incluso con esta técnica, había límites para el rendimiento de un simple lanzador de tubo recto. Un intento de mejora fue el lanzador yugoslavo M57, que incorporó una contramasa sólida parcial en forma de una cantidad de arena. Sin embargo, esto representaba en el mejor de los casos una mejora incremental sobre los lanzadores de tubo recto simples.

Mientras que la granada PG-2 se desempeñaba lo suficientemente bien en términos de penetración de armadura (y sigue siendo una amenaza para todos excepto para los vehículos blindados más modernos), la falla fatal del arma era su lanzador sin retroceso muy primitivo. Si bien su tubo cilíndrico simple fue fácil y barato de fabricar, su falta de cámara y boquilla, y la resultante combustión a baja presión, como se describió anteriormente, limitaron severamente la velocidad del PG-2. Esto hizo que la estimación de rango fuera muy importante, excepto en los rangos más cortos. Además, la baja velocidad significaba un mayor tiempo de vuelo. Ambos factores limitaron la probabilidad de golpe contra objetivos estacionarios y móviles. Se encontró una solución provisional en el RPG-4. Mientras esto disparaba granadas puramente balísticas, que se asemejaban a las PG-2 aunque con un aumento de la carga, el tubo de lanzamiento de 45 mm de diámetro incorporó una cámara de mayor diámetro y un venturi, o boquilla, en su extremo posterior, lo que hace que se parezca mucho a su sucesor el RPG-7. El RPG-4, desarrollado a fines de la década de 1950, no se produjo en cantidad.

Una breve descripción de la física del RPG-4 y RPG-7 está en orden. Estas armas incorporan las características vistas en otros sistemas más grandes sin retroceso: una cámara de mayor tamaño que la carga propulsora y una boquilla convergente-divergente que incorpora una constricción y una sección cónica divergente (diámetro de salida mayor que el diámetro de entrada). La constricción establece la condición de flujo estrangulado descrito anteriormente, aunque sin la necesidad de utilizar un propelente muy rápido. La boquilla divergente cónica a su vez acelera los gases propelentes a velocidades supersónicas. Por lo tanto, en este tipo de sistema, se produce mucho más impulso de contrarecorrido, tanto al quemar más propelente durante un tiempo más prolongado como a expulsar la contramasa de gas a una velocidad mucho más alta. En el caso del RPG-7, esto permitió el lanzamiento de proyectiles más pesados ​​que los PG-2 a velocidades que en algunos casos se acercan al doble de los del sistema anterior. El lanzador sin retroceso RPG-7, introducido en 1961, revertió al diámetro del tubo de 40 mm del RPG-2 conservando al mismo tiempo el diseño de cámara y boquilla de su precursor, el RPG-4.

Se hará una breve observación sobre la función de su munición con la esperanza de finalmente poner fin al absurdo nombre de "granada propulsada por cohete". La munición principal del RPG-7 es una de una serie de granadas antitanque PG-7. Todos estos incorporan un motor de cohete. Como el RPG-7 es un lanzador sin retroceso, el PG-7 se puede considerar un proyectil asistido por cohete; llamarlo cohete sería incorrecto. La razón para la adopción de una munición antitanque asistida por cohetes sin retroceso y de una complejidad superior a la media es simple: aumenta la velocidad de la munición y reduce su trayectoria y tiempo de vuelo, sin imponer ninguna penalización adicional al lanzador o su usuario. El resultado es una probabilidad de golpe mucho mayor contra objetivos móviles y estacionarios.

En un estudio de los años 70, el ejército de EE. UU. Consideró que el RPG-7 era la mejor solución para golpear vehículos blindados a 300 m. Mejor que los sistemas de cohetes puros y mejores que los sistemas puros sin retroceso.