TELEPROIETTI
TELEPROIETTI
. Per azioni a grandi distanze e per agire sul morale delle popolazioni furono studiati dai Tedeschi teleproietti con propulsione a reazione (v. in questa App.), i cui prototipi sono rappresentati dal V1 e dal V2.
Il teleproietto o "bomba volante" V1 (fig. 1) è stata la prima Vergeltungswaffe (arma di rappresaglia) usata dai Tedeschi contro l'Inghilterra. Essa fu fabbricata in lamiera di acciaio saldata. I dati principali sono i seguenti: lunghezza totale m. 7,75; diametro fusoliera m. 0,81; apertura alare m. 5; peso totale kg. 2150; velocità massima km/h 580 (160 m/sec.); spinta kg. 270; carica di scoppio kg. 1000; autonomia km. 250; quota di volo m. 600 ÷ 3000.
La parte che più interessa è quella del propulsore, il quale consiste essenzialmente in un tubo applicato, tramite supporti antivibranti, al disopra della fusoliera aeromobile. Nella parte anteriore del tubo vi è la bocca di presa, munita di valvole per il passaggio dell'aria; la parte centrale costituisce la camera di combustione dove l'aria viene a contatto col combustibile spruzzato dai polverizzatori; quella posteriore costituisce il tubo di scarico. Gli ugelli veri e proprî per l'espansione dei gas sono costituiti da alette con profilo convergente-divergente fra camera di combustione e tubo di scarico.
L'avviamento della bomba, predisposta sul piano di lancio, è ottenuto mediante l'aria compressa in essa contenuta, che mette in funzione i girostati e provoca l'erogazione del combustibile nella camera a combustione. Questo, acceso elettricamente ed alimentato da aria introdotta dall'esterno mediante bombole, arroventa la camera permettendo il lancio della bomba che è poi alimentata dall'aria atmosferica. Il lancio della V1 può essere effettuato per mezzo di un velivolo, oppure da terra mediante una catapulta a piano inclinato.
La corsa della bomba è predisposta mediante un apparecchio di registro (contatore) collegato ad un'elichetta tarata disposta sul naso della bomba. Quando l'elichetta, che, come nei siluri, ha pure la funzione di armare la spoletta, ha fatto il numero di giri corrispondente alla distanza prestabilita, l'apparecchio di registro provoca l'abbassamento di due "flap" che richiamano la bomba in assetto di picchiata. Contemporaneamente vengono bloccate le trasmissioni di comando dei timoni e troncate le tubazioni di alimentazione dei relativi servomotori per impedirne l'intervento: la bomba cade allora a motore spento perché il combustibile non arriva più al propulsore.
Il controllo della rotta è effettuato, tramite i servomotori che comandano i timoni, per mezzo di giroscopî e altimetro a capsula aneroide, analogamente a quanto avviene nei siluri subacquei. Inoltre, siccome la fissità dell'asse girostato può mancare, una bussola magnetica, posta anteriormente, controlla e mantiene elettricamente la prestabilita posizione del giroscopio. L'insieme è completato da altri apparecchi di controllo e regolazione con cui peraltro non è possibile raggiungere una grande precisione di lancio. Si può ritenere che la dispersione sia dell'ordine delle decine di chilometri.
Il sistema di propulsione con carburante (alcool etilico) e comburente (ossigeno allo stato liquido) contenuti nello stesso ordigno, è realizzato nel V2. I dati approssimativi principali di questo proietto sono: lunghezza totale m. 15,50; diametro massimo m. 1,65; peso totale kg. 13.000; spinta alla partenza circa kg. 26.000; carica di scoppio kg. 1000. Lo studio di quest'arma fu affidato dai nazisti al Von Braun, richiedendo un proietto che permettesse di portare un notevole peso di esplosivo a distanze elevate, sfruttando il tiro nelle zone più rarefatte dell'atmosfera. Inoltre si richiedeva che le basi di lancio fossero meno facilmente individuabili di quelle del lancio del V1. Mentre il V1 appartiene alla categoria degli aeroplani a reazione senza pilota (o bombe volanti; v. appresso), il V2 è stato realizzato come un vero e proprio proietto-razzo, stabilizzato a mezzo d'impennaggio posteriore (fig. 2). Alla fine della combustione il peso è ridotto a solo poco più di 4 tonnellate: perciò, poiché la spinta resta costante, le massime accelerazioni si verificano negli ultimi istanti del funzionamento del razzo.
Partendo dall'ogiva s'incontrano: la spoletta, gli organi radio di controllo della traiettoria, il serbatoio dell'alcool e quello dell'ossigeno liquido, le due pompe centrifughe (che alimentano rispettivamente con i due liquidi la camera di combustione), una turbina a vapore ad un solo salto con una potenza di 500 CV per il comando delle due pompe di alimentazione, un serbatoio per il perossido di idrogeno (H2 O2, acqua ossigenata) ed uno per la soluzione del permanganato di potassio; la camera di combustione della miscela alcool-ossigeno ed il tubo di eiezione, dal caratteristico profilo convergente-divergente, o tubo di Laval. Esternamente, nella parte posteriore, sono situate quattro alette di impennaggio cui è dato il compito della stabilizzazione del proietto, sulle parti terminali di due delle quali sono ricavati i timoni per la correzione della direzione, secondo gl'impulsi degli organi di controllo radio.
La gittata massima ottenibile è di circa 300 km., ed è ottenuta con una velocità di lancio di 5400 km/h (pari a 1500 m/sec) conseguente ad una spinta di 30 tonnellate circa, per 70 secondi. Ottenere una spinta di tale entità e per tale durata come effetto della deflagrazione di un esplosivo, era praticamente impossibile e pertanto la tecnica si orientò sulla miscela alcool-ossigeno che, tra le facilmente trasportabili, è quella che ha miglior rendimento e minore ingombro. Questa soluzione comporta certamente la complicazione delle pompe di alimentazione e della turbina che fornisce ad esse l'energia, ma presenta il vantaggio, rispetto alla deflagrazione di un esplosivo, di poter essere arrestata facilmente con radiocomando.
È interessante notare che, a differenza di quanto generalmente si effettua nel campo della propulsione a reazione, la turbina che fornisce l'energia per le varie parti dell'impianto è una turbina a vapore invece che una turbina a gas. Questa sostituzione porta alla complicazione di una sorgente ausiliaria di energia (vapore surriscaldato) invece di sfruttare un'aliquota della energia dei gas impiegati per la propulsione.
Il lancio avviene con il proietto in posizione verticale. Dall'esterno si provoca la miscelazione del perossido di idrogeno con la soluzione di permanganato di potassio. La reazione che segue, essendo esotermica, avviene con cessione di calore, che eleva la temperatura del vapor d'acqua, originato dalla reazione, surriscaldandolo. Il vapore surriscaldato aziona la turbina a vapore; questa mette in moto le due pompe centrifughe, che adducono alla camera di combustione l'alcool e l'ossigeno liquido. La combustione di questa miscela viene innescata a mezzo di un contatto elettrico, che viene comandato da lontano, ed il razzo parte. Essendo la spinta che si genera all'inizio pari a circa kg. 26.000, ossia maggiore notevolmente del peso del razzo, questo inizia il suo moto verticale aumentando sempre più la sua velocità. L'accelerazione massima cui esso viene ad essere assoggettato è pari a circa 8 volte l'accelerazione di gravità.
Per quanto si sia cercato di mettere il razzo esattamente verticale e per quanto l'azione delle correnti possa esser lieve in confronto della massa del razzo, non si può escludere che troppe cause influenzino l'inizio della sua traiettoria, percorsa ancora a velocità moderata, perché non ne consegua una notevole deviazione del punto di arrivo. Occorre quindi che, come il cannone permette al proietto di acquistare la velocità iniziale necessaria e lo guida inoltre nei primi passi della traiettoria, così vi sia un'acconcia guaina, idonea a guidare un proietto come il V2 nel primo tratto (circa 16 km.) del suo cammino. Questa guaina sembra sia stata realizzata con una radiogabbia a forma di cono, che ha per base la base di lancio (circa 1,5 km.) e vertice a 16 km. di quota. La radiogabbia è ottenuta con fasci di onde radio distribuite lungo il contorno della base di lancio.
Quando il proietto tende ad uscire dalla gabbia, lo strumento radio di controllo della traiettoria, situato nella parte anteriore del proietto, interviene facendo funzionare opportunamente i timoni di direzione e riportando il proietto nell'interno della gabbia stessa. Alla fine il proietto, dopo successivi rimbalzi contro le pareti fittizie, è costretto ad uscire dal vertice del cono e secondo l'asse di questo, con una velocità tale da assicurarne l'ulteriore cammino nella giusta direzione. La soluzione della radiogabbia permette di effettuare il lancio successivo di più proietti dalla zona di lancio, senza bisogno di portarli sull'asse del cono, in quanto tale trasporto avviene automaticamente nel primo tratto della traiettoria.
Si è visto come il proietto superi la prima delicata fase corrispondente alla bassa velocità. È facile comprendere come sia poi possibile, a mezzo di radiocomando o a mezzo di comando meccanico predisposto, interrompere dopo il numero di secondi stabilito la combustione della miscela, fissando così la velocità di lancio. Si fa poi assumere al proietto una posizione inclinata di 45° sull'orizzonte (cui corrisponde alle quote raggiunte la massima gittata). Superato il vertice della traiettoria il razzo per inerzia e per effetto del proprio peso inizia la fase discendente, aumentando progressivamente la sua velocità fino a raggiungere il suolo con una velocità che è circa 5 volte quella del suono. Si pensi, per avere un'idea di questa velocità, che per effetto dell'attrito con le particelle d'aria nell'ultima fase della traiettoria il proietto si riscalda in superficie fino alla temperatura di 300° C circa. Per effetto della elevata velocità, il rumore che il proietto fa durante la traiettoria giunge sull'obiettivo soltanto dopo l'esplosione.
Proietti analoghi al V1 e al V2 sono stati successivamente studiati e realizzati da altre potenze.
Bombe plananti. - Le bombe plananti, analogamente alle bombe volanti (v. appresso), sono dotate di ali più o meno sviluppate e possono essere considerate appartenenti alla categoria dei teleproietti in quanto sono suscettibili di essere guidate lungo la loro traiettoria verso il bersaglio prestabilito. A tale scopo esse sono munite, similmente agli aeroplani, di ali più o meno sviluppate, che permettono alla bomba di avere la voluta portanza, e di organi direttivi, in modo che queste bombe non seguono in genere la traiettoria delle normali bombe a libera caduta, ma possono percorrere tragitti che si discostano anche notevolmente dalla traiettoria che ad esse competerebbe all'atto dello sgancio dall'aereo. Le correzioni della traiettoria sono per lo più ottenute durante la planata della bomba a mezzo di radiocomandi.
Queste bombe pertanto sono costituite:
1) da un corpo centrale che contiene: a) l'esplosivo con i dispositivi necessarî al suo scoppio una volta perforato il bersaglio (spolette a funzionamento ritardato per bombe perforanti) o a contatto col bersaglio (spolette a funzionamento istantaneo per bombe dirompenti) o nel punto più opportuno o più vicino del bersaglio (radiospolette e similari); b) eventualmente i complessi girostatici con i quali può essere prestabilita la traiettoria come nei siluri; c) l'apparecchio radio che riceve dal velivolo da cui è stato eseguito il lancio, o da altro sito, oppure dallo stesso bersaglio (organi televisivi) i comandi per la direttività o la correzione della traiettoria della bomba; d) i servomotori che ricevono i comandi dall'apparecchio radio (ed anche dal complesso giroscopico se esiste) e li trasmettono meccanicamente ai timoni di direzione e profondità;
2) dalle ali, più o meno sviluppate a seconda dei casi, e dagli organi direttivi (timoni), che possono essere sistemati indipendentemente dalle ali o come appendici mobili alle ali stesse (alettoni).
Le bombe plananti possono essere suddivise in varî tipi fra cui è notevole la bomba planante di altitudine, la quale è lanciata da alte quote più specialmente contro bersagli navali protetti ed ha uno sviluppo d'ali relativamente piccolo, in modo che la sua velocità di caduta sia maggiore di una comune bomba planante ed abbia perciò buone capacità perforanti che possono essere incrementate mediante carica propellente, funzionante in vicinanza del bersaglio ormai centrato. La bomba d'altitudine però ha possibilità direttive inferiori a quelle delle bombe plananti meno veloci e si può ritenere che la correzione che si può dare attualmente a questo tipo di bomba non sia superiore ai 6°: cioè a distanza di mille metri dal piano in cui trova il bersaglio si può correggere il punto di caduta nei limiti di circa cento metri.
Le prime bombe plananti sono nate come modifica delle bombe ordinarie di grosso calibro a libera caduta aggiungendo a queste due piccole ali a due coppie di timoni (ortogonali fra loro: per la direzione e la profondità) comandate come sopra accennato. In seguito, le ali hanno preso maggiore sviluppo ed ormai le bombe plananti hanno assunto la forma di un aliante con fusoliera abbondantemente proporzionata o di un piccolo aeroplano.
La bomba tedesca I400 F X è una grossa bomba planante di altitudine che viene lanciata dagli aerei in volo orizzontale da altezze forse superiori ai 10.000 m. È lunga 3,3 m.; contiene 350 kg. di esplosivo; possiede quattro ali molto corte e due coppie di piccoli governali di direzione e di profondità. Sembra che la corazzata italiana Roma sia stata affondata da una di tali bombe. La Glomb americana (fig. 4) è una bomba planante da 4000 libbre (circa 1800 kg.), ha la forma di un un comune aliante: viene rimorchiata da un caccia e sganciata a forte distanza dall'obiettivo contro cui si dirige in volo planato. Nella parte prodiera dell'aliante è sistemato un apparecchio televisivo: il pilota dell'apparecchio da caccia riceve su uno schermo televisivo la visione della zona dell'obiettivo trasmessa dall'apparato della bomba di cui corregge la traiettoria mediante telecomando radio.
Pure degne di nota sono la bomba Blohm e Woss BV 226 tedesca (fig. 3) e la bomba Azom americana.
Bombe Volanti. - Differiscono dalle bombe plananti perché sono sempre dotate di dispositivo di autopropulsione e possono perciò essere lanciate da aerei oppure da terra contro bersagli aerei ovvero contro bersagli terrestri o navali. In conseguenza del differente impiego che vien fatto di esse in guerra, e quindi dei differenti sistemi di lancio e di propulsione e della varietà delle cariche propellenti usate, esiste ormai un numero di tipi di bombe volanti maggiore che di bombe plananti.
La propulsione è ottenuta mediante sistema a razzo (con carica di polvere colloidale, o a combustibile e comburente liquidi come idrocarburi e acido nitrico, permanganato ed acqua ossigenata concentrata, ecc.) od anche a getto (la spinta di reazione in questo caso è data in massima parte dall'aria captata dall'atmosfera, che, bruciando il combustibile, per es. benzina, contenuto nell'ordigno, viene lanciata a forte velocità del tubo di efflusso).
Col primo sistema la bomba acquista velocità solo all'inizio della traiettoria e si comporta poi all'incirca come una bomba planante. Se la carica è a liquidi, l'efflusso può essere più facilmente regolato, può avere maggiore durata e la bomba può percorrere maggiori tragitti. Le bombe volanti a razzo possono essere munite oltre che di reattore principale (razzo principale) di altri piccoli razzi (acceleratori), disposti generalmente alla periferia del corpo della bomba, che provocano all'inizio della traiettoria una spinta sussidiaria: gli involucri di tali razzi vengono perduti dalla bomba quando questa ha acquistato una data velocità. Velocità ancora maggiori possono ottenersi lanciando la bomba mediante catapulta.
La velocità acquistata dalle bombe volanti non può essere molto forte a causa della loro costituzione (ali, timoni), ed una volta terminata la propulsione tale velocità scende prestissimo a valori relativamente limitati.
La costituzione delle bombe volanti è analoga a quella delle bombe plananti: la parte centrale porta in più il reattore che viene sistemato o nella sua parte posteriore o anche sopra il corpo, generalmente fusiforme; le ali sono in genere meno sviluppate di quelle delle normali bombe plananti e spesso sono disposte a freccia: sembra che tale disposizione, adottata in aerei a reazione, a velocità prossime a quella del suono, per le quali portanza e resistenza subiscono rispettivamente notevoli abbassamenti ed incrementi, migliori la prima e diminuisca la seconda.
La Feuerlilie 25 è una bomba volante di circa 120 kg. con propulsione a razzo di polvere colloidale; può essere lanciata contro aerei sia da terra sia da altri aerei. La fusoliera del diametro di 23 cm. è simile al corpo dei teleproietti; le ali sono a freccia (apertura 1,13 m.) e munite di alettoni e alle estremità di timoni di direzione. La deriva, disposta sopra e sotto la fusoliera, porta due piani fissi orizzontali di cui il superiore porta i timoni di profondità; alla deriva sono applicati due fanali di guida. I timoni e gli alettoni sono comandati da elettrocalamite asservite ai telecomandi radio.
La Schmetterling (farfalla) Hs 117, detta dalla propaganda tedesca V3, è una bomba volante di circa 160 kg. con propulsione a razzo della durata di 33 secondi ottenuta mediante carica propellente liquida (acido nitrico concentrato e miscela di m-xylidine e trietilammina). Era destinata ad essere lanciata contro aerei sia da altri aerei sia da terra; nel caso in cui veniva lanciata da terra si aggiungevano al reattore principale due razzi ausiliarî (acceleratori) a polvere colloidale, sistemati sopra e sotto la fusoliera. La fusoliera, del diametro di 34 cm., è cilindrica, con ogiva dissimmetrica che a sinistra finisce a cono, mentre a destra porta un'elichetta per azionare una dinamo addetta al servizio degli apparecchi ausiliarî. Le ali (apertura 1,90 m.) hanno forma trapezoidale; il governo è ottenuto mediante alettoni e timoni di profondità. Il lancio da terra può essere effettuato mediante sistema orientabile; alettoni e timoni sono radiocomandati. Questa bomba ha un raggio d'azione molto più forte della precedente raggiungendo i 15 km. di altezza e 32 km. in gittata.
Numerosi altri tipi di bombe volanti furono usati sia dai Tedeschi sia dagli Americani; tra esse citeremo: la Henschel Hs 298 (fig. 7), la Wasserfall, la Rheintochter (figlia del Reno) (fig. 6), la X4, la Hs 293 (fig. 8), e Hs 294, tutte tedesche; la Little Joe (il piccolo Joe), la Gorgon (fig. 9, la Gargoyle (fig. 5), la Bat (fig. 11) e due tipi di bomba Northrop (fig. 10), americane.
I Giapponesi alla bomba volante telecomandata preferirono l'aereo suicida (Baka) (fig. 1z). Esso ha tutte le caratteristiche strutturali delle bombe volanti, viene portato in volo da un aereo più grande e sganciato solo in prossimità dell'obiettivo, sul quale viene diretto dal pilota, che è destinato a perire per lo scoppio dell'arma.