KBP GSh-301

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All’inizio degli anni ’70 gli studi per la nuova generazione di caccia sovietici erano a buon punto. Nel 1971 l’ufficio KBP di Tula, addetto alle armi di bordo, è stato incaricato di sviluppare un nuovo cannone, condizionato però dalle richieste dei progettisti dei velivoli, difficili da soddisfare. Il nuovo Sukhoi T-10 avrebbe dovuto avere un cannone da 30 mm con cadenza di 3000 c/m e 250 colpi. Era già in sviluppo il 9A-623 (TKB-645) a due canne tipo Gast, variante da 30 mm del GSh-23. L’aviazione ne aveva richiesto anche una variante in pod, designata SPPU-30. Il cannone, provato con successo, è stato approvato come AO-17A, e ne era previsto il montaggio sul Su-27 dal 1976. Ma dopo che il prototipo T-10 è stato riprogettato per prestazioni aerodinamiche insoddisfacenti, lo spazio per il cannone, pesante 115 kg, era adesso insufficiente. Il pod SPPU-30, di 980 kg, poteva essere impiegato solo dal Su-24M.  Così la Sukhoi, parallelamente ai lavori di adattamento del TKB-645, ha cercato un cannone alternativo. Il problema è stato risolto dai progettisti Gryazev e Shipunov che hanno offerto una nuova arma a canna singola leggera,  il TKB-687 a minor cadenza ma con ottime caratteristiche balistiche e facile da produrre. Inviata alla Sukhoi si è visto che poteva trovare facilmente posto a bordo.  Alla fine del 1974 un campione, prodotto in brevissimo tempo, è stato inviato ai test in volo, dopo poche prove a terra, sul prototipo L81-T10. Dopo aver sparato solo 50 colpi il cannone si è rotto e l’enorme forza di reazione ha danneggiato il rivestimento di alluminio, formando crepe sulla struttura e danneggiando il punto anteriore di montaggio e l’espulsore. Il contenitore delle munizioni a carico verticale causava gravi problemi e ha richiesto la riprogettazione. Si è allora studiata l’installazione sui caccia F-5E, inserendo le maglie su guide. Dopo vari test positivi, il prototipo L81-T10 ha ricevuto il nuovo caricatore. Ma nelle prove condotte tra novembre 1976 e novembre 1977, l’alimentatore e l’espulsore hanno continuato a dare problemi, le munizioni venivano spinte a tale velocità che in molti casi il cannone si inceppava o si rompevano le maglie. Alla fine del 1977 si sono risolti i problemi di alimentazione con un sistema pneumatico, preferito a quello meccanico a molla, allorquando i progettisti della Sukhoi hanno cambiato le richieste.

Secondo le simulazioni del NIIAS MAP (Istituto Scientifico dei sistemi avionici) un cannone mobile per pochi gradi avrebbe aumentato di 3-4 volte i colpi a segno. Alla fine del 1977 è stato ordinato un cannone mobile per i nuovi Su-27, e uno fisso per i MiG-29, Yak-41 e Su-17M (dove avrebbe sostituito gli NR-30), oltre ad una variante in pod. Nell’autunno del 1977 erano pronte due installazioni: il VPU-687 fisso con 200 colpi e il PPU-27 mobile, in un arco di 10° orizzontali e tra 0° e 15° verticalmente, con 150 colpi. Il cannone mobile avrebbe richiesto un sistema di controllo del tiro adeguato, affidato ai progettisti della fabbrica Dzerzhinyetsc di Mosca. Ma lo sviluppo del PPU-27 si è rivelato difficile.  Il cannone e il sistema elettrico di controllo non avevano spazio sufficiente. L’idromotore  non funzionava a causa del rinculo elevato ed avrebbe richiesto molti test. Pur essendo mobile per pochi gradi, l’enorme forza di reazione influenzava i movimenti dell’aereo, obbligando ad allineare col cannone il sistema di controllo, perché cambiava bruscamente  il flusso d’aria sull’ala destra. Dopo un anno di lavoro inutile, il  programma è stato sospeso, e sono proseguiti i lavori sul solo VPU-687.

Il contratto di sviluppo del 9A-4071 (TKB-687) è stato siglato a dicembre 1977. Nel 1980 sono iniziate le prove sul prototipo L81-T10C, corrispondente al velivolo di serie. A settembre 1981 si sono conclusi i primi test a terra, con lo sparo di 1480 colpi. E’stata aumentata la resistenza del punto di vincolo anteriore e dell’espulsore. La seconda serie di test, con 4000 colpi sparati a terra, è terminata ad aprile 1982. Il terzo prototipo del T-10 ha portato a termine i tiri di prova in due fasi, da giugno a luglio e da ottobre a dicembre 1982. Il cannone è stato provato in 21 voli, sparando 969 colpi senza conseguenze negative. Si sono verificati gli effetti delle vibrazioni sull’avionica, sul sistema di controllo e sul funzionamento del motore destro. Completato lo sviluppo e i test di stato, il GSh-301 (Gryazev e Sipunov, 30 mm, 1 canna) è entrato in produzione.

Il GSh-301 (9A-4071K) è lungo 1,88-1,98 m, con una canna di 1,5 metri. E’a corto rinculo e, a differenza dei concorrenti, non è a revolver. E’ il più leggero della categoria, con soli 45,5 kg. Impiega il proiettile 30×165 da 390 grammi (totale 830), con 48 grammi di esplosivo (HEI),  non compatibile coi cannoni NR-30.  La cadenza massima è di 1800 c/m, di solito limitati a 1500 per ridurre l’usura della canna. La velocità iniziale è di 890+/-10 m/sec, il raggio efficace è di 800 metri nel tiro aria-aria e 1800 metri nel tiro aria-superficie.

Le raffiche devono essere brevi, non oltre 100-150 colpi, perchè l’elevato stress obbliga altrimenti al cambio prematuro della canna, che ha una durata di soli 1000 colpi. L’intero cannone deve essere sostituito dopo 2000 colpi. L’elevato calore generato è assorbito da un sistema ad evaporazione, con un serbatoio cilindrico di 0,7 litri d’acqua sul retro del cannone, che previene lo scoppio dei proiettili nella canna rovente. In caso di inceppamento, una piccola cartuccia pirotecnica a sinistra della camera spara un dardo contro la parete del proiettile difettoso, provocando l’accensione della carica e la ripresa del fuoco.

Sono disponibili molti tipi di proiettili, con spoletta ritardata: AP-T (403 grammi, perfora 40mm a 1 km), API-T, HEAP (Semi Armor Piercing High Explosive), HE-T Inert, HEI, HEI-T, HE-T-SR (Short Range High Explosive Tracer), RTP (Target Practice), RTP-T (Target Practice Tracer).

Il GSh-301 ha un caricatore con 150 colpi. E’ montato sui Su-27Su-30Su-33Su-34Su-35, Su-37 e derivati Shenyang J-11J-15J-16 oltre che sul Su-57 alla radice destra e sui MiG-29 e MiG-35 su quella sinistra. Il prototipoYak-141 lo avrebbe montato sotto la fusoliera, con 120 colpi.

I proiettili disponibili, secondo il costruttore, sono più che sufficienti data l’alta precisione del GSh-301, soprattutto abbinato al laser di puntamento. 3-5 colpi a segno bastano per distruggere un bersaglio. I piloti tedeschi hanno contestato questo dato. Nel corso di esercitazioni di tiro più complicate, i bersagli trainati avrebbero dovuto essere colpiti anche durante  looping inclinati: in queste condizioni il sistema di tiro del MiG-29 non ha permesso un fuoco preciso. Problema non imputabile, comunque, al cannone.

In certe serie del MiG-29, il serbatoio sotto la fusoliera preclude l’impiego del cannone, perché i bossoli espulsi da una apertura nella parte interna della presa d’aria possono danneggiare il serbatoio o rimanervi incastrati. Il problema dell’inceppamento per rottura delle maglie, è eliminato utilizzando ogni volta nuovi nastri in acciaio. Sono disponibili due tipi di compensatori a gas per ridurre la forza di reazione.

A suo tempo è stato realizzato il pod di 480 kg SPPU-687 (9A-4273) con un GSh-301 inclinabile verso il basso, con 150 colpi. Non sembra aver avuto seguito.

Fonti

Aranysas (8/2006)                                                                                                  

http://www.quarryhs.co.uk/Su27gun.htm

http://www.forthungary.com/web/index.php/en/59-artillery-rounds

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