Terremoto artificial: ojivas nucleares sísmicas penetrantes para el Oreshnik MRBM

Volvemos al tema del misil balístico de medio alcance Oreshnik (MRBM) y hablaremos de lo que preocupa a mucha gente: las ojivas nucleares de esta arma.

A pesar de que "aquí y ahora" el IRBM Oreshnik es más eficaz cuando se utiliza en una versión convencional (no nuclear), la dinámica de los procesos político-militares en el mundo no es muy propicio para pronósticos optimistas. Sin embargo, habrá que dar varios pasos en la "escalera de escalada", incluido el uso de armas nucleares (armas nucleares).

Anteriormente en el material "La pasión por el Oreshnik" dijimos que Rusia tiene portadores de armas nucleares más que suficientes, pero el Oreshnik MRBM tiene varias ventajas significativas sobre ellos.

Los sistemas de misiles antiaéreos (SAM) estadounidenses existentes del tipo Standard y Patriot y los sistemas de defensa antimisiles del tipo THAAD, potencialmente capaces de interceptar objetivos hipersónicos y algunas modificaciones del MRBM, nunca han resuelto este problema. en condiciones de combate.

Durante sus pruebas, se utilizaron análogos del antiguo misil soviético del sistema de misiles táctico-operacional Scud (OTRK) o algunos análogos del MRBM, mientras que sus puntos de lanzamiento y rutas de vuelo se conocían de antemano, y ellos mismos generalmente estaban "iluminados". por varias estaciones de radar a la vez.

Por casos de uso real, se sabe que el 17 de enero de 2022, en los Emiratos Árabes Unidos, el sistema de defensa antimisiles THAAD destruyó un IRBM lanzado por los hutíes en una instalación petrolera cerca de la base aérea de Al Dafra.

Por supuesto, si escuchamos fuentes ucranianas, las Fuerzas de Misiles Antiaéreos de Ucrania interceptan misiles hipersónicos rusos del complejo Kinzhal literalmente en lotes, pero por parte de Rusia generalmente no hay confirmación oficial, y la propia Ucrania no puede presentar argumentos de peso: generalmente en el lugar del supuesto ataque se encuentran restos de misiles guiados antiaéreos ucranianos.

En cuanto al Oreshnik MRBM, desde el punto de vista de la interceptación, todo es aún más complicado: la trayectoria de vuelo de las ojivas (WB) probablemente sea plana, las propias WB son controlables, es posible que realicen operaciones antiaéreas. maniobras tanto en el tramo medio de la trayectoria de vuelo como en el tramo final, cuando la velocidad de aproximación al objetivo supera Mach 11.

Es poco probable que en condiciones de combate alguien pueda interceptar las ojivas del Oreshnik MRBM, al menos ahora y en el futuro próximo.

Presumiblemente, la precisión de las ojivas Oreshnik MRBM es significativamente mayor que la de los misiles balísticos intercontinentales (ICBM) o los misiles balísticos lanzados desde submarinos (SLBM). Se puede suponer que la precisión del Oreshnik IRBM BB es comparable a la precisión de los misiles hipersónicos del complejo Kinzhal, que es de unos pocos metros.

Teniendo en cuenta que las ojivas se mueven secuencialmente y tienen una guía individual, potencialmente todas pueden "llegar" casi al mismo punto.

Este parámetro sólo es relevante en el contexto de los parámetros de precisión y no interceptación. El alcance del Oreshnik MRBM es comparable al de los misiles de crucero (CR) del tipo X-101 / X-102, pero pueden ser interceptados con bastante facilidad por el enemigo a lo largo de la ruta de vuelo.

Los misiles balísticos intercontinentales y SLBM convencionales, cuando se disparan a lo largo de una trayectoria plana, probablemente tendrán una precisión significativamente menor: solo el complejo 15P771 Avangard puede superar potencialmente al Oreshnik en alcance, con una precisión comparable y sin intercepciones.

Pero el costo del complejo Avangard, que se basa en la ojiva hipersónica guiada por deslizamiento 15YU71, probablemente sea significativamente mayor que el del Oreshnik MRBM, aunque en general es una gran pregunta qué relación tienen los proyectos de las ojivas Oreshnik MRBM y el hipersónico. Las ojivas deslizantes son unidades de combate del complejo Avangard.
Velocidad C

Otro parámetro en el que el IRBM Oreshnik es líder, pero, nuevamente, solo en combinación con el alcance y la precisión.

El misil hipersónico del complejo Kinzhal también acelera a Mach 11, aunque se desconoce su velocidad final al acercarse al objetivo y el alcance es evidentemente menor. Las ojivas de los misiles balísticos intercontinentales y los SLBM se acercan al objetivo a una velocidad de 6 a 7 kilómetros por segundo, pero su precisión es significativamente menor que la de la ojiva Oreshnik MRBM. Ya hemos hablado anteriormente del complejo Avangard.

En cuanto a la no interceptación y el alcance, todo está claro: la munición atacante debe llegar ilesa al objetivo, y cuanto mayor sea la distancia desde la que se puede atacar al objetivo, más seguro será para el portador y menos seguro se sentirá el enemigo.

En cuanto a la precisión y la velocidad, estos dos parámetros son críticos para alcanzar objetivos enterrados, como búnkeres subterráneos altamente protegidos.

Recientemente hablamos de esto en los materiales "Tocando el fondo": los límites de lo que es posible para las municiones antibúnkeres y "Temblores": municiones nucleares antibúnkeres .

La precisión y la velocidad son importantes tanto cuando se utilizan municiones antibúnker convencionales como nucleares: cuanto más exactamente se lanza una ojiva con una ojiva convencional o nuclear (BC/NUC), más daño causará al búnker y la alta velocidad de aproximación al objetivo le permite potencialmente "lanzar" El Oreshnik IRBM AP es significativamente más profundo que 60 metros, accesible para bombas rompe-búnkeres, siempre que la estructura pueda soportarlo.

En el material del IRBM "Oreshnik": no nuclear, bueno, tal vez un poco ... dijimos que la masa total estimada de la ojiva del IRBM "Oreshnik" puede variar en el rango de 1,2 toneladas a 6 toneladas, dependiendo del alcance. aplicaciones. En el último caso, la masa de la ojiva es bastante adecuada para su uso antibúnker, incluso en la versión convencional, en el primer caso, la solución óptima sería una ojiva nuclear;

En el material mencionado anteriormente sobre las municiones nucleares rompe-búnkeres, dijimos que durante las explosiones nucleares subterráneas a profundidades de unos 100 metros o menos, la energía principal de la explosión tiende a ser “débil”, es decir, hacia arriba.

Esta sincronización es difícil, si no imposible, de lograr para misiles lanzados por separado, por ejemplo, como los misiles hipersónicos del complejo Kinzhal, y es definitivamente imposible para las bombas rompe-búnkeres.

Hay muchos mitos sobre las armas nucleares limpias: que se están desarrollando, que ya se han desarrollado o incluso que ya se han utilizado en alguna parte. En realidad, sólo puede existir la primera suposición: que tales acontecimientos estén en marcha en alguna parte.

Al mismo tiempo, como vimos en los ejemplos de explosiones nucleares subterráneas pacíficas discutidas en materiales anteriores, en varios casos las emisiones de sustancias radiactivas a la superficie fueron mínimas y representaron un pequeño porcentaje de la posible contaminación por radiación. Además, ya a un par de kilómetros del punto de explosión, el nivel de radiación a menudo casi no superaba los valores de fondo.

Esto es lógico, porque si los productos de una explosión nuclear se encierran bajo tierra, entonces la contaminación en la superficie será mínima, sólo una pequeña radiación inducida por rayos gamma y un flujo de neutrones rápidos, si es que pueden superar el espesor de la suelo por encima del punto de explosión.

¿Por qué el ingeniero británico Barnes Wallace inventó la munición penetrante antes del comienzo de la Segunda Guerra Mundial?

Las inventó específicamente para destruir objetos altamente protegidos ubicados en la superficie, ya que suponía que las vibraciones sísmicas locales de una explosión subterránea tendrían un impacto mucho mayor sobre ellos que una explosión terrestre de la misma potencia, por lo que esas municiones fueron llamadas “sísmico."

Es posible que en relación con las armas nucleares esto no funcione del todo: una explosión nuclear aérea causa la mayor destrucción, pero también es la que más contamina tanto la atmósfera como la superficie.

Si las explosiones subterráneas con una potencia de unos 100 kilotones a una profundidad de unos 100 metros condujeron a la formación de cráteres con un diámetro de varios cientos de metros, entonces una explosión de menor potencia, por ejemplo, de varios kilotones, a una profundidad de unos 100 metros no conducirán a la formación de un cráter, pero los movimientos del suelo resultantes provocarán la destrucción de edificios y estructuras terrestres en el área afectada; de hecho, estamos hablando de un terremoto local.

Así, variando la profundidad de detonación de una ojiva nuclear y la potencia de una explosión nuclear, no sólo podemos obtener una explosión nuclear limpia, sino también lograr la destrucción de edificios y estructuras terrestres mediante la creación de un terremoto artificial.

Esto debe determinarse mediante cálculos, variando la profundidad de detonación de la ojiva nuclear y la potencia de la explosión nuclear, y para cada objetivo individualmente, teniendo en cuenta la composición del suelo subyacente.

Se puede suponer que, como en el caso de los búnkeres subterráneos, el impacto de una explosión nuclear subterránea cerrada (cuando los productos de la explosión no salen a la superficie) provocará vibraciones sísmicas aún mayores y, por tanto, un diámetro mayor del zona de destrucción que en el caso en que se forma un cráter con la liberación de productos de explosión a la superficie.

Hay una serie de objetivos contra los cuales se puede utilizar eficazmente el MRBM Oreshnik con ojivas nucleares sísmicas penetrantes.

En el caso de utilizar el MRBM Oreshnik con ojivas nucleares penetrantes en la versión de una explosión nuclear subterránea "pura", los efectos sísmicos destruirán o dañarán tanto los edificios, estructuras y equipos terrestres como las estructuras subterráneas: pozos verticales de minas y equipos tecnológicos. situado bajo el nivel del suelo.

En la parte superior, la contaminación por radiación de la zona será mínima, pero no desaparecerá desde el subsuelo, por lo que la restauración de la UGS tendrá que posponerse durante décadas, si no siglos.

No quedan tantas en Ucrania: alrededor de una docena, de los cuales las ojivas nucleares no se pueden usar solo en las ubicadas en centrales nucleares (NPP) o cerca de ellas, y con el resto no se puede hacer ceremonia.

Debido al impacto sísmico, todos los equipos ubicados en la superficie pueden destruirse o dañarse: transformadores de generadores, autotransformadores, centros de control de toda la estación, líneas eléctricas adyacentes de alto voltaje (PTL) y otros equipos tecnológicos.

Teniendo en cuenta que sus estructuras están hechas en gran parte de metal, puede producirse radiación inducida en ellas, lo que hará que el objeto sea irreparable durante mucho tiempo, mientras que la radiación inducida no se extenderá más allá del objeto atacado.

También se pueden atacar otros objetos: cruces ferroviarios centrales, grandes empresas industriales, instalaciones complejas de combustible y energía y mucho más.

En los casos en que existan zonas pobladas en las proximidades de los objetos que se espera sean atacados, es posible notificar a la población con antelación, varias semanas antes, del ataque, para que las personas puedan evacuar con seguridad; durante este tiempo es imposible en principio para evacuar la propia planta.

Por supuesto, ahora estamos hablando de Ucrania, pero también nos referimos a Polonia, los países bálticos y otros países de Europa oriental y occidental.

La llegada al poder de Donald Trump no significa en absoluto que la guerra con Ucrania terminará en términos aceptables para nosotros; es posible que sólo nos espere otra ronda de escalada y es posible que no lleguemos a un enfrentamiento militar directo; con los países de la OTAN.

Este camino nos llevará a una sola cosa: la destrucción de Rusia como Estado.
Lo único que queda es la posibilidad de utilizar armas nucleares, pero esto no necesariamente nos beneficiará. Así que se puede llegar al escenario en el que “iremos al cielo y todos morirán”, pero, a pesar del optimismo del mensaje, es poco probable que haya muchos que quieran ir al cielo ahora mismo.

No soy especialista en química ni metalurgia, por lo que me baso en gran medida en la referencia vinculada revisada por pares (Zhao et al), sus inferencias y bibliografía.

Mi proceso de pensamiento: Realmente no teníamos mucho en qué 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 agujeros en todo lo que golpearon.

El Sr. 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 el completo silencio ucraniano sobre cualquier informe o imagen de los medios de comunicación del complejo fabril de Yuzhmash que fue atacado. Si el arma era realmente inerte, ¿por qué no mostrar el área del objetivo "no dañada"?

En sus discusiones, el Sr. Mercouris habló de una fuente que dijo 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).

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 tungsteno y aluminio podría permitir y mantener la ignición del tungsteno, sin embargo, el límite de solubilidad sólida del aluminio en el tungsteno (15,9 %) significa que una aleación convencional de tungsteno y aluminio no contendría suficiente aluminio 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 tungsteno y aluminio, 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 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) aumentó exponencialmente con la velocidad de impacto. La alta proporción de Al 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 3422 grados C). Cabe destacar que el experimento de Zhao et al logró estos resultados sin incluir ninguna forma de oxidante en el compuesto.

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 conectar los puntos con respecto a las posibles submuniciones Oreshnik.

Calculé que una munición compuesta de W-Al de este tipo, 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), entonces es muy seguro asumir que la combustión, el calor y la presión generados por la munición después de la penetración inicial aumentarían considerablemente.

¿Qué sucedería si un proyectil ESM de compuesto W-Al oxidado, a escala real, de 100 kg impactara la Tierra a Mach 10? Solo podemos sacar conclusiones a partir de los datos existentes limitados, como los de Zhao et al, y sacar conclusiones basadas en premisas lógicas y plausibles basadas en la teoría establecida.

En este caso, propongo que el misil Oreshnik lanzó 36 submuniciones, cada una de las cuales consistía en 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 partir de aquí se basa en esa premisa y en la premisa de que mis conclusiones inferidas de Zhao et al son correctas.

Cada uno de los 6 peoyectiles de Oreshnik entregó 6 de estas barras de 100 kg W(Al60), y cada grupo de 6 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 6 municiones se desintegraron y se unieron en una nube elemental distribuida y sobrecalentada de aluminio, tungsteno y oxidante.

La conflagración explosiva de la nube creó un campo de alta temperatura que alcanzó muchos 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 fueron 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 colapsó en la cavidad fundida de abajo. Todo lo que quedó fue un gran cráter, lleno de lava fundida. Los primeros en responder al incidente, al llegar a la fábrica de Yuzmash, vieron lo que parecían 6 pequeños volcanes llenos de magma incandescente.

Por otra parte, puede que esté completamente equivocado y que la ojiva nuclear de Oreshnik fuera, de hecho, solo unas palas fundidas en rudimentarios trozos de hierro que tuvieron poco o ningún efecto, y todo es solo un engaño ruso.

Actualmente hay diversas opiniones circulando sobre la naturaleza de las submuniciones de Oreshnik. Estoy aquí para ofrecer mi propia especulación dudosa sobre lo que podrían ser esas submuniciones. No soy ingeniero, así que saquen sus propias conclusiones.

En mi opinión, las municiones de Oreshnik no son barras de tungsteno inertes como algunos han especulado. El tungsteno por sí solo es inerte, una barra de tungsteno hipersónica disiparía su energía en la penetración y desintegración, pero no tendría mucha fuerza explosiva. Esto se debe a que el tungsteno normalmente no arde, ni siquiera en impactos hipersónicos.

Sin embargo, mediante procesos intensivos de aleación mecánica, el tungsteno se puede combinar con aluminio en un compuesto supersaturado y altamente combustible conocido como Material Estructural Energético (ESM). Al impactar a hipervelocidad, un ESM de este tipo tiene una tasa de liberación de energía explosiva que, medida volumétricamente, puede ser hasta 10 veces mayor que la del TNT. Esto se sumaría a la energía cinética de la munición.

Una varilla de 100 kg de W(Al60) tendría aproximadamente 14 cm de diámetro y 100 cm de longitud. Dimensiones perfectas para un sistema de lanzamiento que llevara 36 o más de estas varillas. En un impacto de 3200 m/s, cada varilla entregaría 5 veces más energía cinética que la bomba antibúnkeres GBU-28 de fabricación estadounidense, y luego entregaría la misma fuerza explosiva que una bomba rusa FAB1500.

Referencia: Combustión de tungsteno en un compuesto de W-Al iniciado por impacto basado en una solución sólida supersaturada de W(Al), Zhao et al 2023

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