Resumen

El artículo se centra en el desarrollo del modelo balístico submarino de un proyectil supercavitante disparado desde un arma de fuego submarina. Se estudian los flujos supercavitadores y sus influencias en las características balísticas del proyectil. El modelo matemático presentado está validado y verificado experimentalmente para el proyectil supercavitante de 5,7 mm de diámetro disparado desde un rifle subacuático de ánima lisa.

1. Introducción

Las armas de fuego submarinas están diseñadas para su uso bajo el agua y se están utilizando en las fuerzas armadas de varias naciones. Su característica común es que tienen orificios lisos y disparan proyectiles subacuáticos supercavitantes en lugar de municiones estándar, porque las balas estándar no funcionan bien bajo el agua.

Uno de los desafíos de ingeniería en el diseño de municiones submarinas es el de desvelar un proyectil, que puede satisfacer los requisitos para el alcance y la precisión de tiro efectivos.

La balística submarina tiene una gran importancia práctica en el diseño de los proyectiles no submarinos. Sobre la base de las soluciones balísticas submarinas, podemos definir las características balísticas del proyectil supercavitante, que desempeña un papel crucial en el diseño de la munición submarina.

El movimiento del proyectil subacuático en el agua es muy diferente al que se produce cuando el proyectil dispara en el aire. Un fenómeno importante que tiene lugar cuando el proyectil subacuático se desplaza en el agua es la supercavitación, es decir, la aparición de burbujas de vapor y bolsas dentro del agua. Este fenómeno influye fuertemente en la estabilidad del movimiento del proyectil y en la fuerza de arrastre contra el movimiento del proyectil. El esquema hidrodinámico del flujo de la supercavitación, cuando el proyectil se coloca completamente dentro de una supercavidad, se muestra en la Fig. 1 [1].

Casi no hay fuentes disponibles que documenten de cerca la balística externa de las armas de fuego submarinas cuando se producen los procesos de supercavitación. Por lo tanto, en este documento se propone un novedoso modelo balístico submarino matemático considerando las influencias de los flujos de supercavitación y la interacción de la parte posterior del proyectil con la supercavidad. El modelo matemático desarrollado ha sido validado y verificado experimentalmente.

2. Modelo matemático

2.1. Características de los flujos supercavitantes

Cuando el proyectil submarino sale de la boca del cañón, se forma una supercavidad (Fig. 1) alrededor del proyectil. Según la configuración del flujo supercavitante, puede tomar varias figuras. La cavitación afecta a la creación de burbujas de vapor y cavidades lo suficientemente grandes como para abarcar el proyectil que viaja a través de un medio líquido inicialmente homogéneo. Los cambios en las propiedades físicas del líquido reducen significativamente el arrastre de la fricción de la piel sobre el proyectil y permiten que el proyectil alcance velocidades muy altas.

• Materias:Balística Arma
• Subjects:Ballistics Armaments
• Palabras claves:Proyectil subacuático, supercavitación, cavidad, balística subacuática, munición supercavitante.
• Keywords:Underwater projectile, supercavitation, cavity, underwater ballistics, supercavitating ammunition.