***Aprovecharé esta oportunidad para ampliar un poco lo que escrito.
Una vez más, permítanme enfatizar que no soy ingeniero, aunque tengo una formación científica que me permite interpretar informes científicos como el que mencioné en mi publicación.
Mi especialización no es la química ni la metalurgia, por lo que me baso en gran medida en la referencia vinculada revisada por pares (Zhao et al), sus inferencias y la bibliografía.
Proceso de pensamiento: En realidad no teníamos mucho en lo que basarnos. Obtuvimos un video granulado del impacto de las submuniciones Oreshnik.
Sabemos que fueron lanzadas por un gran misil balístico y que el impacto fue a alta velocidad hipersónica.
Vimos, leímos y escuchamos los análisis y debates del Sr. Mercouris, el Profesor Ted Postol y el canal Millenium 7. Después de algunas idas y venidas, llegaron a la conclusión de que, a falta de más pruebas, el misil Oreshnik lanzó barras de metal inertes hipersónicas que hicieron poco más que perforar cualquier cosa que golpearan.
El señor Mercouris llamó la atención sobre el hecho de que la conclusión anterior no explicaba por qué el presidente Putin hablaba tan bien y con tanta confianza sobre el arma.
También señaló que Ucrania no mencionaba en absoluto los informes de los medios de comunicación ni las imágenes del complejo fabril de Yuzhmash que había sido atacado.
Si el arma era realmente inerte, ¿por qué no mostraban la zona del objetivo "sin daños"? Atribuyo estas astutas observaciones a mi motivación para investigar más a fondo.
En sus conversaciones, el Sr. Mercouris habló de una fuente que decía que Oreshnik podría haber entregado municiones explosivas de metal conocidas como hextol. No pude encontrar ninguna literatura relacionada, sin embargo, la idea de un explosivo a base de metal despertó mi interés y me sumergí en la madriguera de artículos científicos publicados, hasta que me enteré de los materiales estructurales energéticos (ESM).
Materiales Estructurales Energéticos
Los ESM son materiales estructurales activos que consisten principalmente en aleaciones y compuestos que utilizan metales activos como Al, Zr, Ni, Mg, B, etc. Los ESM a base de aluminio tienen buenas características de liberación de energía, pero tienen baja densidad, baja resistencia y baja permeabilidad.
El tungsteno es mucho más denso que el aluminio o cualquiera de los otros metales activos mencionados anteriormente, y tiene una resistencia y una capacidad de penetración mucho mejores.
Termodinámicamente, el tungsteno tiene uno de los potenciales de liberación de calor por oxidación más altos en comparación con todos los demás elementos; sin embargo, el tungsteno tiene una inercia térmica alta y una temperatura de llama adiabática baja en el aire, lo que impide su ignición y combustión autosostenida, incluso en caso de impacto hipersónico.
El informe de Zhao et al menciona que una aleación de W y Al podría permitir y mantener la ignición de W, sin embargo, el límite de solubilidad sólida de Al en W (15,9%) significa que una aleación convencional de W-Al no contendría suficiente Al para hacerlo. Zhao et al superaron esto utilizando un proceso de aleación mecánica intensiva, lo que dio como resultado un polvo de solución sólida supersaturada y ultrafina de Al-W, con una densidad de 6,44 g/cm3 (aproximadamente un tercio de la del tungsteno puro). El polvo podría luego fabricarse en proyectiles compuestos duros mediante prensado en caliente. Estos proyectiles luego se dispararon a altas velocidades supersónicas a través de placas de acero hacia una cámara de observación.
El resultado de los experimentos de Zhao et al. fue un proyectil ESM con cualidades altamente penetrantes y un alto potencial explosivo, que (de manera importante) aumentaba exponencialmente con la velocidad de impacto. La alta proporción de aluminio en el compuesto permitió y sostuvo la combustión del tungsteno.
Después de la penetración, el proyectil ESM compuesto de W-Al sufrió una deformación plástica completa y formó una nube de partículas de W y Al, que se encendieron en un proceso de reacción que incluyó un campo de temperatura extremadamente alta que alcanzó muchos miles de grados, lo suficientemente caliente como para que cualquier partícula de tungsteno no quemada se convirtiera en gotitas fundidas (el punto de fusión del tungsteno es de 3.422 grados C). Cabe destacar que el experimento de Zhao et al. logró estos resultados sin incluir ninguna forma de oxidante en el compuesto.
Discusión
Los resultados experimentales informados por Zhao et al. no dejan lugar a dudas sobre el potencial explosivo y de penetración de una munición ESM de tungsteno y aluminio. Mi interpretación del informe está enmarcada por mi propio esfuerzo por atar cabos en relación con las posibles submuniciones Oreshnik.
En mi artículo original, calculé que una munición compuesta de W-Al, que impactara a Mach 10, podría producir una tasa de liberación de energía explosiva que, medida volumétricamente, podría ser hasta 10 veces mayor que la del TNT. Esto se basó en una simple extrapolación numérica de los resultados experimentales de Zhao et al. Teniendo en cuenta que esas cifras eran para un compuesto ESM que no contenía material oxidante, creo que mi estimación es justa e incluso muy conservadora.
Si añadimos un oxidante sólido al compuesto, como el clorato de potasio (KClO3), es muy seguro asumir que la combustión, el calor y la presión generados por la munición después de la penetración inicial aumentarían enormemente.
¿Qué ocurriría si un proyectil ESM de 100 kg de W-Al oxidado y de tamaño real impactara la Tierra a Mach 10? Solo podemos sacar conclusiones a partir de los datos limitados existentes, como los de Zhao et al., y basarnos en premisas lógicas y plausibles basadas en la teoría establecida.
En este caso, propongo que el misil Oreshnik lanzó 36 submuniciones, cada una de ellas compuesta por aproximadamente 100 kg de W(Al60) o un compuesto similar, presumiblemente combinado con un oxidante como el clorato de potasio. Todo lo que sigue a continuación se basa en esa premisa y en la premisa de que mis conclusiones inferidas de Zhao et al. son correctas.
Cada uno de los seis autobuses de Oreshnik entregó seis de estas barras de 100 kg de W(Al60), y cada grupo de seis barras cayó en una formación circular apretada, impactando a 3200 m/s. La energía cinética y la velocidad de cada proyectil eran tales que cada munición atravesó cualquier edificio de la superficie y desapareció en los cimientos subterráneos. En el proceso, las seis municiones se desintegraron y se unieron en una nube elemental distribuida y sobrecalentada de aluminio, tungsteno y oxidante.
La explosión de la nube creó un campo de alta temperatura que alcanzó varios miles de grados Celsius, lo suficientemente caliente como para que las partículas de aluminio y tungsteno se quemaran por completo.
El calor y la presión eran tan intensos que todo lo que quedó atrapado dentro del campo, incluidos metales, rocas y hormigón, se derritió y se vaporizó.
La onda de presión de la conflagración fue tal que la superficie del suelo, junto con los edificios, se elevó hasta que la sobrepresión subterránea disminuyó, momento en el que todo lo que estaba por encima de los puntos de impacto se derrumbó en la cavidad fundida de abajo.
Todo lo que quedó fue un gran cráter, lleno de lava fundida. Los primeros en responder al incidente, que llegaron a la fábrica de Yuzmash, vieron lo que parecían 6 pequeños volcanes llenos de magma brillante.
Por otra parte, puedo estar completamente equivocado y la ojiva Oreshnik en realidad no era más que unas palas fundidas en trozos de hierro crudo que tuvieron poco o ningún efecto, y todo es sólo un engaño ruso.
Ivan Yañez
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