La pistola de anillo de vórtice es un arma experimental no letal para el control de multitudes que utiliza anillos de gas de vórtice de alta energía para derribar personas o rociarlas con tinta de marcado u otros productos químicos.
El concepto fue explorado por el Ejército de los EE. UU. A partir de 1998 y por algunas empresas comerciales. El derribo de individuos distantes actualmente parece poco probable, incluso si los anillos se lanzan a la velocidad máxima teórica. [1] En cuanto a la entrega de productos químicos, las fugas durante el vuelo siguen siendo un problema. [ cita requerida ]
Antes se han descrito armas basadas en principios similares pero con diseños y propósitos diferentes, que suelen utilizar explosiones de acetileno-aire o hidrógeno-oxígeno para crear e impulsar los vórtices. [2]
Operación
En un concepto típico, un cartucho de fogueo se dispara en el cañón de una pistola que tiene una boquilla divergente atornillada en la boca . [3] En la boquilla, el pulso corto de gas a alta presión se acelera brevemente a una velocidad de salida supersónica, después de lo cual una parte del escape se transforma de flujo axial en un anillo de vórtice subsónico de alto giro con la energía potencial para volar cientos de pies. [4] [5]
La boquilla de una pistola de anillo de vórtice está diseñada para contener el pulso corto de aceleración del gas hasta que la presión máxima se reduce a la atmosférica y para enderezar el escape en un flujo axial. [6] El objetivo es formar el anillo de vórtice con la mayor velocidad y giro posibles colisionando un pulso corto de una corriente en chorro supersónica contra el aire relativamente estancado detrás de la onda de choque en expansión esférica. Sin la boquilla, la corriente de chorro de alta presión se reduce a la atmosférica por ondas de choque estacionarias en la boca, y el anillo de vórtice resultante no solo se forma por una corriente de chorro de menor velocidad sino que también se degrada por la turbulencia. [7]
Historia
El proyecto del ejército de EE. UU. De 1998
La Dirección Conjunta de Armas No Letales del Cuerpo de Marines le pidió al Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos que determinara si los anillos de vórtice podrían usarse para el control de multitudes no letal. La autoridad administrativa general para el estudio fue asignada al Comando de Material del Ejército de los Estados Unidos , con el apoyo de ARDEC . Los colaboradores del estudio incluyeron personas del campo de pruebas de Aberdeen del ejército de los EE. UU. , Adaptive Research Incorporated , Berkeley Research Associates , EWS Limited , Johns Hopkins University , Pennsylvania State University , Sara Corporation y Sonic Development Laboratory . [8]
El producto final sería un kit para convertir rápidamente un arma letal existente en un generador de anillo de vórtice no letal que podría derribar a un individuo o rociarlo con un tinte, un químico maloliente o un químico incapacitante. El kit, que consta de una boquilla con depósitos químicos y correas de cartuchos de 40 mm modificados para detonar a presiones de hasta 100.000 psi (690 KN / sqN), estaba siendo diseñado para el Navy MK19-3 . [9] Se seleccionó la ametralladora de granadas de 40 mm porque disparar a 4-10 disparos por segundo resuena en muchas partes del cuerpo y causa un efecto de impacto más fuerte. [10]
Las pruebas de campo de un solo disparo realizadas sin boquillas optimizadas llevaron a la conclusión de que los anillos de vórtice no eran adecuados para el control de multitudes no letal. Se llegó a esta conclusión en parte porque el derribo no parecía ser factible en el rango deseado de 100 pies (30 m), en parte debido al derrame excesivo sobre los transeúntes debajo de la trayectoria de vuelo si se utiliza para transportar productos químicos o tintes, y en parte porque el el ruido y la velocidad del vuelo permitieron evitarlo fácilmente en el objetivo de rango descendente. [11] [12] El principal problema de confiabilidad de este proyecto fue la turbulencia causada por el propulsor de alta energía que se quema fuera del cañón.
El cañón de granizo
Las soluciones comerciales posteriores superaron algunos problemas del concepto del Ejército de los EE. UU. Mediante el uso de propulsores de gas menos energéticos a través de la reutilización del cañón de granizo que dispara anillos de vórtice de manera confiable a un tercio de la velocidad del sonido o mejor. [13] (Tenga en cuenta que los cañones de granizo se han utilizado durante más de un siglo y no califican como "diseños comerciales posteriores").
Referencias
- ^ Video de pruebas de derribo en YouTube
- ^ "Faulker Feuersturm" de Rob Arndt: "El Dr. Zippermeyer ... diseñó y construyó una serie de armas antiaéreas poco ortodoxas ... El Dr. Zippermeyer construyó un enorme Wirbelwind Kanone (Whirlwind Cannon) y Turbulenz Kanone (Vortex Cannon) ). ... utilizó una detonación de hidrógeno y oxígeno ... "
- ^ "Actualización de la defensa", descripción general de la revista de Internet Qadima Israel del cañón de anillo Vortex.
- ^ George K. Lucey Jr., Generador de anillo de vórtice: Diseño de ingeniería mecánica para presiones operativas de 100 Kpsi, ARL-TR-2096, Laboratorio de investigación del ejército de los Estados Unidos, Adelphi, MD, enero de 2000 --- Incluye ecuaciones y resultados de prueba para un prototipo de vórtice generador de anillos que simula un lanzagranadas MK19 de 40 mm.
- ^ "Cañón de vórtice / granizo. Welland Steam and Country Rally 2010" . YouTube . Consultado el 7 de octubre de 2014 .
- ^ Dr. John D. Anderson, Jr., "Flujo compresible moderno con perspectiva histórica", segunda edición, 1990 McGraw Hill Inc., NY, NY, págs. 182-183, 327-329.
- ^ Daniel L. Clear, et al., "Aplicación de dinámica de fluidos computacional a la explosión del cañón de una pistola: un estudio de caso de validación", Informe técnico ARCCB-TR-03011, agosto de 2003, Centro de ingeniería y desarrollo de investigación de armamento del ejército de EE. UU., Picatinny, Nueva Jersey, Páginas 6-7.
- ^ Lucey, G & Jasper, L., Vortex Ring Generator, United States Army Research Laboratory, Adelphi, MD 1998. Conferencia NLD III, 25 de febrero de 1998, Johns Hopkins Applied Physics Lab., Págs. 1,41 - Descripción de la gestión de la configuración deseada, usos potenciales, requisitos de rendimiento, brechas tecnológicas a superar y socios de la academia, la industria y el gobierno.
- ^ George K. Lucey Jr., Generador de anillo de vórtice: Diseño de ingeniería mecánica para presiones operativas de 100 Kpsi, ARL-TR-2096, Laboratorio de investigación del ejército de Estados Unidos, Adelphi, MD, enero de 2000.
- ^ Rasmussen, G., Exposición a las vibraciones del cuerpo humano y su medición, Documento técnico de Bruel y Kjer, 1982. Resumen de 1983, Revista de la Sociedad Americana de Acústica, 73 (6) 2229.
- ^ Vídeos de pruebas de campo del prototipo de pistola Vortex Ring. en YouTube
- ^ Banda sonora de un anillo de vórtice acercándose a un objetivo en YouTube
- ^ Video de un anillo de vórtice de Hail Gun de muy alta velocidad en YouTube
enlaces externos
- Descripción general del programa de pistolas de anillo vortex
- Disparo de rifle en vivo y modelado por computadora del anillo de vórtice de explosión de boca
- Diseño de ingeniería del prototipo de pistola de anillo vórtice.