I cannoni
Decisamente esagerati per il duello tra caccia, i cannoni di calibro elevato sono stati impiegati principalmente contro i bombardieri alleati, per poter superare il raggio d’azione delle loro difese e colpirli in modo più efficace. Anche in campo alleato, comunque, non sono mancate armi del genere.
Stati Uniti
Oldsmobile-Colt-Browning 37 mm Automatic Gun, M-4
Sviluppato come T9, tra il 1921 e il 1938, è stato prodotto nel 1939, per il combattimento aereo. Armato manualmente, aveva un meccanismo di sicura che impediva il fuoco se la culatta non era bloccata. Durante il fuoco la culatta si sbloccava per effetto del rinculo che iniziava l’estrazione del bossolo, che terminava con l’inserimento del nuovo colpo, grazie al contro-rinculo.
Lungo 2,27 metri, pesava 97 kg. Era alimentato da sinistra con nastro da 30 colpi. Aveva un cadenza di 150 c/m. Impiegava proiettili 37x145mmR con velocità iniziale di 610 m/s dei tipi M54 HE ad alto esplosivo e M80 AP perforanti capaci di penetrare 25 mm a 460 m.
Solo i P-39 e i P-63 l’hanno adottato, entrambi forniti poi all’Unione Sovietica, ma senza colpi perforanti. Nel tiro aria-aria si è rivelato molto buono e affidabile, era più leggero dell’NS-37, e i proiettili avevano più esplosivo. Ma soffriva di caduta di traiettoria, bassa cadenza e poche munizioni.
37 mm M10
Variante migliorata, aumentava la cadenza a 165 c/m e montava un nastro disintegrabile con 58 colpi. Ha sostituito l’M-4, a partire dai P-63A9.
Russia
La preferenza russa per le armi sincronizzate, se aumentava l’agilità dei caccia e la precisione di tiro, ne limitava però il numero. Si è cosi pensato di montare cannoni sempre più pesanti, sia sincronizzati che nel mozzo dell’elica.
Nel 1943 l’ОКB-16 aveva sviluppato un nuovo proiettile da 23mm, pesante la metà di quello del cannone VYa, per il quale è stata presto progettata un’arma adatta. I test a terra sono stati completati a maggio del 1944, e il mese dopo anche le prove sugli Yak-9.
L’NS-23 era lungo 1,99 metri, con una canna di 1,45 metri, e pesava 37 kg. Era azionata dal rinculo. E’ stato realizzato nelle varianti NS-23KМ per ali e motore e NS-23S sincronizzato. Sparava proiettili 23x115Bmm di 175-200 grammi, con una cadenza di 550-600 c/m e una velocità iniziale di 690-700 m/s. La canna aveva una vita utile di 4000 colpi. E’ stato prodotto dal 1944 al 1953 in 28479 pezzi, di cui 908 tra il 1944 e il 1945. E’ stato montato, nel 1944, sugli Il-2 e Il-10 (4 NS-23; 1 BT-20), oltre che sui caccia La-9 e successivamente su molti aerei del dopoguerra, come il La-11, il MiG-9 e il MiG-15.
Nudelman-Suranov NS-37
L’ОКB-16 ha iniziato il progetto del cannone 11P da 37mm ad aprile del 1941. Il progetto è stato approvato a giugno. Il cannone è stato provato sul campo sui LaGG-3 da aprile a giugno del 1943 e sugli Yak-9T da luglio ad agosto. Visti gli ottimi risultati è stato accettato come NS-37.
Lungo 3,4 metri, con una canna di 2,3 metri, pesava 171 kg nella variante per motore e 160 kg per le ali, peso che coi proiettili poteva salire a 237 kg. Funzionante a corto rinculo, impiegava la cartuccia 37x198mm. La cadenza era di 240-260 c/m. Era alimentato con nastro metallico.
Il rinculo era notevole, 5500 kg, tanto da scuotere violentemente gli Yak-9 fino a 350 km/h e da consentire di puntare solo il primo colpo. Non piaceva ma era potente: gli Yak-9T, fabbricati in 2748 esemplari, hanno ottenuto molte vittorie con esso. Tra marzo e aprile del 1943 è stato montato anche sugli Il-2, ognuno con due cannoni, carenati sotto le ali, con 50 colpi per arma. Nel 1943, a Kursk, i piloti hanno dichiarato 70 carri colpiti in 20 minuti. Le perdite reali erano di gran lunga inferiori, cosa apparentemente confermata, visto che dopo due mesi la produzione di Il-2 armati con NS-37 è cessata. Secondo le fonti, ne sono stati realizzati 6833 o 8090, di cui almeno 2810 per motore.
Nel 1943 si è decisa l’adozione di un cannone da 45mm per i caccia. Nel 1944 l’OKB-16 ne ha iniziato lo sviluppo, modificando un NS-37 con una canna da 45mm, con installazione nel motore. Cosa che imponeva, però, uno spessore della canna di soli 4mm, la metà rispetto all’NS-37 e, per mantenere la lunghezza del colpo completo a 328mm, l’uso di un bossolo più corto. Il proiettile 45x186mm era derivato da quello del cannone antiaereo 21K. Il fenomenale corto rinculo (7000 kg) ha obbligato all’uso di un freno di bocca. Ne sono stati fabbricati 75 nel 1944 e 120 nel 1945. Inaffidabili, sono rimasti in servizio fino al 1947, seppur non adottati ufficialmente.
Lungo 2,52 metri, pesava 152 kg. La cadenza era di 250-280 c/m con velocità iniziale di 780 m/s. Il caricatore a nastro aveva 29 colpi. I colpi HE-T a frammentazione pesavano 1065 grammi (1930 grammi completi) ma sembra fosse disponibile anche un AP perforante con velocità di 850 m/s che perforava 58mm.
Nel 1943 è stato anche sviluppato il caccia Yak-9K (Krupnokalibernyi, grosso calibro), destinato a montare il cannone, assieme a una UBS con 200 colpi. Sono stati costruiti solo 53 aerei, tra aprile e giugno del 1944, provati in combattimento da piloti esperti, tra agosto del 1944 e febbraio del 1945. Sono stati dichiarati abbattuti 8 Fw-190 e 4 Me-109G, con una media di 10 colpi per bersaglio. Solo il primo colpo era effettivamente mirato. Una raffica di 3 colpi, anche alla massima velocità, provocava rallentamento e perdita di stabilità e spesso perdite d’olio e acqua. A meno di 350 km/h l’aereo accelerava e decelerava ad ogni colpo, logorando la cellula.
Germania
Rheinmetall-Borsig MK-103
Sviluppato dall’MK-101, se ne differenziava per il funzionamento combinato gas-rinculo e per l’alimentazione a nastro con più munizioni ad accensione elettrica. L’uso di componenti leggeri e acciaio inferiore, rendeva il meccanismo meno robusto. Le munizioni, così, avevano meno propellente, con velocità ridotta di 100 m/s, ma la cadenza era maggiore. E’entrato in servizio nel 1943 sugli Hs 129 B-1, ma ne era previsto il montaggio come “motorkanone”, cosa avvenuta solo sul Do-335 Pfeil. Diversi FW-190A/F li hanno montati in pod conformi.
Lungo 2,35 metri, con una canna di 1,34 metri, pesava 141 kg. Sparava proiettili 30x184Bmm, con una cadenza di 380-420 c/m (APCR-HE/M). Gli HE/M pesavano 330 grammi con una velocità iniziale di 860 m/s, gli APCR pesavano 355 grammi con velocità 940 m/s e a 300 metri foravano 75-95mm, 42-52mm a 60°.
Si è rivelato troppo grande e pesante, con un rinculo elevato (2000 kg con freno di bocca, 3000 senza) e decisamente impreciso. Secondo i calcoli, il Do-335 doveva sparare 76 colpi da 500 metri per averne 3 a segno, 203 da 1000 metri e 650 da 1500 metri. Si è ridotta allora la cadenza a 65 c/m per aumentare la precisione. Per correggerne i difetti è stato progettato l’MK-103M (motor) con canna più corta, mai entrato in servizio, ancora troppo pesante e impreciso.
Rheinmetall‑Borsig Mk-108
Frutto di iniziativa privata, è stato proposto in risposta ad una specifica del 1942 per un’arma contro i bombardieri. Facile da fabbricare, con l’80 % di lamiera stampata, adottava il funzionamento APIB. Al momento dello sparo, la molla spingeva l’otturatore in avanti. Questo camerava la cartuccia ma, invece di bloccarsi contro la culatta, seguiva il bossolo in una parte della camera. L’accensione elettrica era temporizzata, così l’otturatore era ancora in movimento al momento dell’esplosione dei gas. Lo scoppio faceva arretrare l’otturatore ma il colpo aveva il tempo di lasciare la canna permettendo l’uscita dei gas e riducendo la pressione prima che bossolo e otturatore fossero usciti. L’otturatore poi comprimeva la molla e il ciclo ricominciava. Questo permetteva l’uso di munizioni potenti, al prezzo di un otturatore pesante o di una canna corta, che avrebbero ridotto la cadenza o la balistica. I progettisti hanno preferito una cadenza maggiore, usando un otturatore leggero, peggiorando la balistica. Il ciclo iniziava a otturatore aperto, impedendo l’accurata sincronizzazione.
Il cannone è risultato leggero, compatto, affidabile e micidiale. Soprannominato “martello pneumatico” dagli alleati, è entrato in rapida produzione nel 1943 e in servizio nell’autunno dello stesso anno sui Me-110G-2 e Me-109G-6/U4.
Lungo 1,06 metri, con una canna di 58cm, pesava 58 kg. La cadenza era di 650 c/m con una velocità iniziale di 540 m/s. Impiegava i proiettili 30×90RBmm con bossolo in acciaio corto e con meno propellente rispetto all’MK-103, dei tipi AP, HE/M e HEI e, più raramente AP. Il Minengeschoss da 330 grammi con 85 grammi di RDX era potentissimo: 3-4 colpi in pieno (7 in media) potevano abbattere un B-17 o un B-24, per un caccia bastava 1 colpo.
https://www.youtube.com/watch?v=ZoLLDi-M3fk
Il cannone ha rimpiazzato gli MG-151/20 come standard, a partire dai Me-109K e dagli ultimi G. Ha equipaggiato i Me-109, Me-110, Me-163, Me-262, Fw-190, Ta-152, He-219, Ju-88/388 e Do-217N, oltre ad alcuni Ta-154 e He-162. Era previsto sugli Ho-229.
Il BK-3,7 si era rivelato buono ma serviva qualcosa di più potente e in poco tempo. Il Bordkanone 5 è nato a seguito di una specifica del 1943 per l’adattamento del cannone da 50 mm KwK-39 dei Panzer III, per l’impiego contro i B-17, munito di un freno di bocca. Già a settembre del 1943 ne erano in servizio 20.
Lungo 4,34 metri, con una canna di 3,04 metri, pesava 540 kg. Era a rinculo con caricamento pneumatico. Sparava i proiettili 50x419Rmm, su nastro da 22 colpi, alla cadenza di 45 c/m, con velocità iniziale di 920 m/s alla distanza utile di 1200 metri. Era micidiale. Un colpo a segno, un abbattimento. Ai test, un colpo ha spezzato in due la fusoliera di un He-111. Ma anche il proiettile perforante non era inferiore: a 100 metri forava 65mm a 65°.
I circa 300 esemplari prodotti, sono stati impiegati in azione principalmente da 60 Me 410A-1/U4 forniti di un sistema di puntamento telescopico, apparentemente con ottimi risultati, nonostante i frequenti inceppamenti non rimediabili in volo e la nuvola di gas al momento dello sparo. Ma il cannone è stato provato anche sui Me-210A, sugli Ju-88P4, su due Me 262 A-1a/U4 e su alcuni He-177A-3R5 contro la contraerea (Stalingradtyp).
Ungheria
Bofors 36M
Su alcuni velivoli della variante Me-210 CA-1, oltre alla dotazione standard che comprendeva due MG-151, due MG-17 e due MG-131 telecomandate, erano montati sei razzi aria-aria da 152mm sotto le ali e un cannone 36M, variante del Bofors 40L/60.
Il cannone aveva una cadenza di 100-120 c/m. Successivi miglioramenti hanno aumentato la cadenza a 120-150 c/m. La portata utile era di ben 1200 metri contro un bombardiere. Il cannone impiegava la cartuccia 40x311R da 955 grammi. La velocità iniziale era di 850-900 m/s.
Giappone
Sviluppato dalla Marina aumentando le dimensioni del cannone Tipo 99, il Tipo 2 da 30mm pesava 51 kg. Non si è rivelato valido, anche a causa di un caricatore con soli 42 colpi. Aveva una cadenza di 380 c/m con una velocità iniziale di 710 m/s, con proiettili 30x92RB. Ha trovato impiego limitato sugli A6M3 (Zeke), J2M3/4 (Jack), P1Y1-S (Frances) e forse sugli J1N1-S (Irving).
Nato per sostituire il Tipo 2, adottava il progetto Kawamura, con funzionamento combinato gas-rinculo. Impiegato verso la fine della guerra, aveva prestazioni migliori dell’Ho-155 dell’Esercito, ma era più pesante, 70 kg. Doveva diventare il cannone standard ma è arrivato tardi. Usava il proiettile 30x122mm da 345 grammi, con un aumento di potenza notevole. Il Tipo 5 sparava 350 c/m (altra fonte: 435-450), con una velocità iniziale di 710-920 m/s.
Ha trovato applicazione sulle varianti da caccia notturna dei C6N1 (Myrt), P1Y2 (Frances) and J2M5 (Jack). Avrebbe dovuto armare anche i J7W Shinden.
Per sostituire l’Ho-5, era iniziato il progetto dell’ennesimo derivato Browning, l’Ho-51 con proiettile 25×115, che doveva occupare lo stesso spazio, con nastro disintegrabile. Ma l’Esercito ha ritenuto necessario un calibro più elevato e nel 1943-44 è stato avviato il progetto dell’Ho-155-I, come futuro cannone standard sui caccia. Rivelatosi troppo grande, alla fine del 1944 è stato riprogettato come Ho-155-II, più leggero e compatto. Apparentemente sono entrati entrambi in produzione nel 1945, ma del primo non vi è alcuna prova dell’adozione.
L’Ho-155-I era lungo 1,93 metri, pesava 50 kg, e aveva una cadenza di 450-500 c/m. Sparava i proiettili 30x114mm da 235 grammi, con velocità iniziale di 715 m/s e portata di 900 metri.
L’Ho-155-II pesava 44 kg, era lungo 1,51 metri, e manteneva cadenza e velocità iniziale originali.
Non si sa quanti esemplari siano arrivati ai reparti. La bassa qualità dei materiali ne ha condizionato l’affidabilità, obbligando a ridurre la cadenza, cosa accaduta anche col precedente Ho-5. Sicuramente montato sui Ki-84-Ic, è stato probabilmente usato anche dai Ki-61-I ed era previsto anche sui Ki-102 e sul progetto dell’aviogetto Ki-201.
Ho-203 tipo 3
Progettato da Kawamura, era la rielaborazione del cannone contraereo Tipo 11 della fanteria (altre fonti indicano il cannone per carro Tipo 90), per ottenere un’arma automatica per impiego contro i bombardieri o nell’attacco al suolo. Entro ottobre del 1943 erano già pronti i primi 65 Ki-45 Kai-C armati con gli Ho-203.
Lungo 1,53 metri, con una canna di 80 cm, pesava 89 kg e sparava 100-120 c/m, con un raggio d’azione efficace di 900 metri. Era alimentato a nastro da un caricatore superiore con 16 colpi. Il primo colpo veniva espulso per evitare una esplosione accidentale e una piastra blindata proteggeva il pilota. Inizialmente impiegava un colpo di 530 gr. con velocità iniziale di 430 m/s. La bassa velocità ha obbligato all’adozione di un nuovo proiettile 37x112R da 475 grammi (completo 838 gr.) che ha aumentato la velocità a 570 m/s. A lungo rinculo (700 kg), è stato estesamente impiegato sui Ki-45-KAI-C, da almeno 12 Ki-44-II (con 25 colpi) e provato obliquo sulla fusoliera dei Ki-46 III KAI. Si è rivelato micidiale contro i bombardieri B-24 e B-29, anche se era difficile sparare più di 1-2 colpi negli attacchi frontali, dall’alto o dal basso, da 100-300 metri, e solo un colpo con precisione, sui motori o alla radice delle ali. Un singolo colpo a segno era sufficiente, essendo pari a oltre 3 colpi da 20mm di un Ho-3. L’attacco in coda era possibile solo in picchiata o con successiva cabrata, data la scarsa velocità del Ki-45.
Ho-204 tipo 4
Ennesimo derivato della Browning, era imbarcato obliquo sui Ki-46-III e nel muso di alcune varianti sperimentali del Ki-45. A corto rinculo, pesava 130 kg. Impiegava il potente proiettile 37x144mm da 475 g. La velocità iniziale era di 710 m/s, con una cadenza di 300-400c/m
Derivato dal lanciagranate Tipo 89 dell’Esercito, era un cannone da 40mm con munizioni senza bossolo e funzionamento APIB. Lungo 1,48 metri, con una canna di 78cm, pesava solo 49 kg.
I proiettili 40x129mm, con 10 grammi di polvere senza fumo, avevano 12 scarichi di 3,8mm di diametro nella base. L’accensione provocava l’uscita del gas, esaurito prima dell’uscita del colpo dalla canna. Pesavano 590 grammi, con 65 grammi di esplosivo.
La cadenza era ottima, 450-475 c/m, ma il cannone aveva solo 10 colpi e la velocità iniziale era di appena 230-245 m/s così che la portata utile era di appena 160 metri. Era quindi possibile un solo attacco in coda ai bombardieri dentro il raggio del fuoco difensivo, cosa peraltro frequente anche in Europa. Ha armato alcuni Ki-44-II e Ki-45 KAI.
In combattimento
Nel complesso, il miglior cannone di grosso calibro si è rivelato l’MK-108 tedesco. Compatto e leggero, aveva una notevole cadenza di tiro, e fenomenale potere distruttivo. La bassa velocità iniziale comportava una caduta di traiettoria di 40 metri a 910 metri di distanza. Che nei primi 500 metri era, però, contenuta in limiti accettabili, specie contro un B-17.
Tutte le armi di calibro superiore erano pesanti, con cadenza bassa, poche munizioni e forte caduta di traiettoria. Adatte al tiro anticarro, erano poco pratiche in quello aria-aria e condizionavano le caratteristiche del velivolo.
Fonti
http://www.airpages.ru/eng/ru/shvak126.shtml
http://forum.12oclockhigh.net/archive/index.php?t-44462.html
http://www.j-aircraft.com/research/30_mm_ho155_browning.htm