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La bomba volante V2: Vergeltungswaffen 2 (o cohete A4)
Por Gizmo
No es desconocido para la gran mayoría el significado de “Vergeltungswaffen
2”, aunque no sepamos alemán: “Arma de la venganza 2”.
En la segunda guerra mundial se llevaron a cabo en el III
Reich gran número de investigaciones, que serían “adoptadas” y continuadas por
los países beligerantes y ganadores en la guerra fría. Alemania derrochó tiempo
y dinero en multitud de proyectos, diversos y variopintos, algunos de ciencia
ficción (y no, no estoy hablando del viaje de Hitler a la Atlántida, ni su
escapatoria a la Antártica). Hablo en especial de sus estudios en aviación:
alas en flecha, motores cohete, misiles guiados por control remoto o cables, el
bombardero Sänger (los amigos de “de 1939
a 1945” hicieron un trabajo fenomenal traduciendo y comentando un
artículo de Luft46).
Seguramente si no se hubieran dispersado tanto, hubieran obtenido mejores
resultados...
Una de estas armas fue el primer misil balístico del mundo,
incluso con alguna versión guiada por haces. Pesaba 2 toneladas, y su velocidad
de crucero (supersónica) le hacían casi invulnerable a los cazas aliados (a no
ser que la “pillaran por sorpresa” en las fases iniciales).
Tras la guerra, como con muchos otros investigadores y sus
investigaciones, Werner Von Braun fue llevado a Estados Unidos (otros se
terminaron en la URSS o con otros aliados: si la tropa saqueaba a la población
civil, las naciones saqueaban conocimientos y cerebros privilegiados,
independientemente de sus ideologías). La V2 sería el inicio del comienzo al
paseo espacial por la Luna.
La V2 es
posiblemente el primer misil balístico del mundo, y si no es el primero, al
menos sí el primero efectivo, aunque con un alcance más bien pobre (200millas
terrestres, es decir, unos 320km).
Era un misil sin
alas, con cuatro aletas estabilizadoras situadas a 90 grados, que pesaba
totalmente cargado 2 toneladas, de las cuales 2000 libras eran la ojiva
explosiva (uno 900kg). Tenía 46 pies de largo (14m) y 5 pies y 6 pulgadas
(1.67m) de diámetro.
Sus partes
principales eran...
Esquema Oficial
de la V2, con muñeco, para dar idea del tamaño relativo a un humano
Ante todo, disculpad
que los números se vean así de mal, pero este es el esquema oficial y no he
encontrado otro esquema oficial con los números más claros... (es la misma
imagen que aparece en el JANE’S de la época, ¡y se ven igual de mal!)
(1) Cadena de control de
las aletas desde (2) motor eléctrico; (3) Inyectores en la
cámara de combustión principal; (4) línea de suministro de alcohol; (5) Botellas de aire
comprimido; (6) junta anular y punto fuerte de amarre; (7) Válvula
servo-controlada del alcohol; (8) estructura de soporte del
recubrimiento; (9) equipo de control: (10) Tubería desde la
ojiva al tanque de alcohol; (11) morro con espoleta; (12)
conducto
para el cable de la espoleta; (13) tubo detonador; (14) espoleta eléctrica
de la ojiva; (15) soporte de contra-chapado para la radio; (16) botellas de
nitrógeno; (17) Junta anular delantera y punto fuerte de amarre; (18) giróscopos de
cabeceo y azimut; (19) boca de llenado del tanque de
alcohol; (20) tubería de llenado de alcohol, aislada; (21) punto de llenado
del tanque de oxígeno; (22) conexiones telescópicas de
fuelle a las bombas de alcohol y oxígeno; (23) Tanque de peróxido
de hidrógeno (agua oxigenada); (24) soporte tubular para la turbina
y las conexiones a las bombas de oxígeno y alcohol; (25) tanque de
permanganato de calcio (el generador de vapor de permanganato de calcio para la
turbina está situado en el ensamblaje de las bombas); (26) unidad
distribuidora de oxígeno; (27) Tuberías de alcohol para
refrigeración; (28) entrada de alcohol a la doble
pared del motor cohete; (29) servo-motores
electro-hidráulicos.
Ojiva: de forma troncocónica, está al final del compartimiento de
control. La cubierta era de acero, de algo menos de ¼ de pulgada, y contenía 1
tonelada de explosivo. El “excesivo” espesor del recubrimiento era para aislar
térmicamente el explosivo de los casi 600ºC que del morro del misil, debidos a
la fricción con el aire. Se utilizaban 3 espoletas.
Compartimiento de control: En los primeros cohetes, el suministro de
combustible podía ser cortado desde tierra mediante radiocontrol, si se
consideraba que era necesario, por el alcance que se deseara dar al cohete. En
los últimos modelos unos acelerómetros se encargaban de medir las aceleraciones
y calcular la velocidad, para este cometido. La actitud del cohete venia
gobernada por unos giróscopos.
Tanques de combustible y comburente: Tenían casi el mismo diámetro que el misil.
Las contracciones y dilataciones
térmicas, por el calor producido por el rozamiento con el aire, habían sido
previstas y existían conductos telescópicos capaces de absorverlas entre ambos
tanques.
Unidad de turbina y bombas: Entre estos depósitos y la cámara de
combustión encontrábamos la turbina de vapor y las bombas que extraían
combustible y comburente y los mezclaban en el venturi. Las bombas giraban
aproximadamente a la misma velocidad que la turbina, y sus caudales
(aproximadamente iguales) eran tales que la mezcla de combustible y comburente
era lo mas idónea posible (para los que sepan algo de química, cosillas de la
estequiometría de las reacciones). El vapor necesario para el funcionamiento de
la turbina se consigue con la reacción química del peróxido de hidrógeno y con
el permanganato de calcio.
Cámara de combustión y venturi: Esta unidad estaba hecha de acero de ¼ de
pulgada (6.25mm). Tenia una doble pared, a traves de la cual circulaba el
alcohol. Por un lado refrigeraba la cámara. Por otro lado se precalentaba, de
tal modo que al entrar en la cámara entraba a una temperatura más idónea para
una combustión más eficiente. La entrada del alcohol a la cámara se producía
por multiples puntos-quemadores, con conductos regulados con válvulas. Una
pequeña parte de ese alcohol se hacía circular por el venturi, para lubricarlo,
protegiéndolo de los 3000ºC de la cámara de combustión. El oxígeno era llevado
con la bomba a cada uno de esos puntos-quemadores
Superficies de control: Cuatro grandes aletas estabilizadoras,
equiespaciadas, iban montadas en la cola del “engendro”, con aletas móviles
para control. Además de esto había otras 4 aletas de grafito, situadas en
tobera de salida del chorro de gases del cohete. Las aletas de grafito eran
empleadas en las primeras fases del vuelo mientras el motor estaba en
funcionamiento, y las otras cuatro
durante el resto de la trayectoria, controladas por los giróscopos.
Lanzamiento
de una V2
Para el lanzamiento
del misil, este se colocaba en posición vertical, sobre una superficie de
hormigón. Para poner en funcionamiento el motor, la turbina era inicialmente
arrastrada por vapor sobrecalentado producido por una mezcla de una disolución
muy concentrada (¿saturada tal vez?) de peróxido de hidrógeno con otra de
permanganato cálcico. Esta mezcla era encendida con un sistema eléctrico, de
forma remota, a una distancia segura del lugar de lanzamiento.
Una vez puesta en
marcha la turbina, ésta seguía alimentándose normalmente de alcohol y oxígeno
líquido, expulsándose los productos resultantes de esta violenta combustión a
través del orificio de salida,
impulsando al cohete. Los gases de
escape creaban un empuje de unas 26 “tons” (nota: el texto original está en
inglés, y no recuerdo si “ton” equivale a tonelada o a tonelada
métrica, siendo ambas de una magnitud similar). Todo el combustible y el
comburente eran gastados en 65 segundos, quedando entonces el misil con una
masa de un cuarto de la inicial, y realizando el resto de la trayectoria sin
ningún impulso adicional, describiendo por tanto una trayectoria balística,
siguiendo las mismas leyes que las de cualquier proyectil de cañón una vez está
fuera del ánima de éste. Una vez lanzado el cohete, su velocidad inicial era
relativamente lenta. Al ir ganando altitud, ir perdiendo peso, el cohete iba
acelerando hasta alcanzar velocidades supersónicas. Una vez iniciado el
ascenso, el cohete separaba lentamente su trayectoria de la vertical,
inclinándose hacia su objetivo. Cuando el combustible se terminaba (alcance
máximo) o bien su suministro era cortado, el cohete se encontraba inclinado
unos 40º (más o menos, dependiendo del alcance requerido) respecto a la
horizontal. El cambio de actitud se conseguía de forma automática, gracias al
control de los giróscopos que gobernaban las aletas de grafito situadas dentro
del chorro de gases que impulsaban al cohete.
En su trayectoria
balística, el cohete llegaba a una cota máxima de 96km. El alcance máximo se
conseguía consumiendo todo el combustible y comburente y jugando con el ángulo
de actitud que tenía el cohete cuando esto ocurría, con una velocidad máxima de
3600mph (5760km/h) –una milla por segundo-. Al viajar a unas 5 veces la velocidad
del sonido (Mach 5) se producía un fenómeno curioso, la bomba no se oía llegar,
solo se la oía explotar.[1]
El peso de la carga
explosiva era solo 1 poco mayor que el que llevaba la V1. El daño que causaba
era aproximadamente igual. Ambas armas de venganza sufrían fallos de tipos
diversos, no tenían toda la precisión que requerían para bombardear ciudades, y
supusieron un gran malgasto de recursos y dinero y tiempo que podría haberse
empleado en otros proyectos tal vez más útiles a corto plazo para el Reich.
Si,
lo sé, repito esquema. Esta es la versión que encontramos en el Smithsonian, en
color
Bibliografía:
[1] Vamos a intentar dar una explicación rápida
y somera. El que quiera ampliar conocimientos, puede hacerlo en libros de
física o en la web: El sonido es una onda que se propaga de forma esférica. Si
se emite un sonido en movimiento, esa onda se va propagando en todas las
direcciones. En la dirección del movimiento, nos encontramos que, en el sentido
de avance del movimiento, las ondas de sonido están unas más cerca de otras
(por “perseguir” el foco emisor de ondas a las ondas) y en el sentido contrario
mas separadas. Esto da lugar al efecto conocido como Efecto Doppler.
Cuando se viaja a la misma velocidad del sonido, el foco que emite las ondas se
encuentra en el mismo punto que la onda más avanzada, y se forma una onda de
choque, u onda sónica. Así que no escucharemos un avión volando a Mach 1 hasta
que no pase justo por encima de nuestra cabeza. Si el avión vuela más rápido,
“deja a su propio sonido atrás”, creándose un cono de mach. Entonces no
escucharemos al avión hasta que éste no haya pasado. Si la bomba vuela más
rápido que la velocidad del sonido, en el trayecto de vuelo, no la oiremos
hasta que no haya pasado ya por encima de nosotros. Para consultar: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/ondas/doppler/doppler.html
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/f2ap01/apf2_13b_Aerodinamica.php