FISICA/MENTE

 

 Evoluzione nella tecnologia degli armamenti

Cesare Carcano,

Linea Ambiente e Sicurezza

 

 

1)   Dalla clava alla bomba atomica

                        

2)   Gli armamenti nucleari                                  

 

3)   Le armi convenzionali moderne                       

 

4)   Riferimenti bibliografici                                   

 ___________________________________


 

Dalla clava alla bomba atomica

 

Le armi accompagnano lo sviluppo dell'umanità sin dall'antichità, comunque l'evoluzione tecnologica interessa sensibilmente gli armamenti solo a partire dal XV secolo, con l'introduzione della polvere da sparo, e assume un'importanza decisiva nell'ultimo secolo, ove si passa dal fucile al missile con testata termonucleare.

Lancia, ascia, arco e frecce erano conosciuti sin dal paleolitico, mentre la spada compare solo quando l'uomo riesce a fondere e modellare i metalli (epoca del bronzo e del ferro).

Queste armi, che presuppongono il contatto fisico tra i combattenti, rimangono sostanzialmente invariate per numerosi secoli, anche se ne viene affinata la tecnica di costruzione e d’impiego, ed il loro uso in battaglia viene affiancato da armi più complesse, come la catapulta e l'ariete, note in epoca romana, o la balestra, nata nel medioevo.

Anche nelle battaglie sul mare le navi entrano in contatto fisico e si tenta di affondare il vascello nemico mediante speronamento, oppure di agganciarlo con rostri per l'abbordaggio.

Durante la guerra dei cent'anni (1337-1453) tra inglesi e francesi, l'arco lungo inglese (celerità di tiro 3 frecce al minuto, gittata 700 metri) regna incontrastato sui campi di battaglia, sino ad arrivare alla battaglia di Azincour (1415), ove la cavalleria francese, dotata di pesanti corazze, non riesce neppure a prendere contatto con lo schieramento di arcieri inglesi, guidati da Enrico V.

Nonostante il rapporto numerico sia di 10 a 1 a favore dei francesi, una pioggia di frecce inglesi perfora le corazze e blocca le cariche della cavalleria e successivamente della fanteria; le perdite umane alla fine della battaglia saranno di circa 500 vittime tra le fila inglesi e 10.000 tra i francesi.

In quegli anni si cominciano ad utilizzare in Europa le prime polveri da sparo (dette anche polveri piriche o polveri nere), composte inizialmente da una miscela di nitrato di potassio (salnitro), zolfo e carbone.

In pochi anni i francesi, guidati da Giovanna D'Arco, ma soprattutto dotati delle prime armi da fuoco, ricacciano in mare gli inglesi e liberano quasi completamente il suolo francese.

Le armi da fuoco iniziano a svilupparsi velocemente; si passa dalle prime bombarde e colubrine ai moschetti e ai cannoni, che vengono montati su navi sempre più grandi, sino ad arrivare ai vascelli a 3 alberi armati di oltre 100 cannoni disposti su tre file per ogni murata.

Le mura dei castelli, prima strette ed alte per evitarne lo scavalcamento, diventano  basse e spesse per poter resistere alle cannonate e sopportare il peso dei cannoni piazzati su di esse.

Nonostante gli eserciti vengano armati con fucili ad avancarica muniti di baionette (celerità di tiro: 2 colpi al minuto) ed a fanteria e cavalleria si aggiunge l'arma dell'artiglieria, ancora in epoca napoleonica le armi bianche da punta e da taglio (spada, sciabola, lancia, baionetta) mantengono la loro importanza; infatti, se nella battaglia di Austerlitz (Cecoslovacchia, 1805) Napoleone sconfigge gli austro-russi occupando le colline del Pratzen e bombardando dall'alto il nemico con la sua artiglieria, nella battaglia di Waterloo (Belgio, 1815) la fanteria inglese, trincerata nelle formazioni a quadrato, blocca le cariche della cavalleria francese con una selva di baionette, puntandole contro i cavalli; successivamente la cavalleria prussiana rompe le file della fanteria francese e a colpi di sciabola fa strage tra le armate di Napoleone.


 

Durante il XIX secolo alla polvere pirica si aggiungono numerosi esplosivi; nel 1846 Ascanio Sobrero scopre la nitroglicerina, e nel 1867 Alfred Nobel riesce a stabilizzarla producendo così la dinamite.

Successivamente vengono prodotti altri esplosivi (cordite, nitrocellulosa, tritolo), ma già durante la guerra di secessione americana (1861-1865) vengono utilizzate nuove armi quali i fucili a ripetizione (Winchester), le pistole a tamburo (Colt), e i cannoni da campo, mentre sul mare compaiono le prime navi corazzate; in questa guerra, nella quale moriranno più di seicentomila persone, le armi da fuoco saranno protagoniste incontrastate.

Gli esplosivi cominciano a differenziarsi in deflagranti, utilizzati per la propulsione di pallottole e proiettili; e detonanti, usati nei proiettili esplosivi.

 

In pratica gli esplosivi possono considerarsi dei sistemi chimici instabili, contenenti ossigeno; mediante urto o riscaldamento (innesco) viene iniziata una reazione di combustione rapida dell'esplosivo con l'ossigeno in esso contenuto, tale reazione esotermica da luogo a un forte sviluppo di calore ed a una repentina formazione di gas, che si espandono con velocità dell'ordine di 1-10 km/s e con onde di pressione sino a 200.000 ATM.

 

La superiorità delle armi da fuoco rispetto alle armi bianche diventa schiacciante; al termine del XIX secolo quasi tutti gli stati europei formano imperi coloniali sparsi in tutto il globo, e le scoperte in campo scientifico e tecnologico (elettricità, propulsione a vapore, meccanizzazione della produzione, nascita dell'industria chimica, meccanica, tessile) hanno ripercussioni anche sulla tecnologia degli armamenti.

Alla vigilia della prima guerra mondiale le navi a propulsione velica costruite in legno sono soppiantate da scafi in metallo e propulsione a vapore, i fucili ad avancarica, con un solo colpo, sostituiti da moschetti a ripetizione, le palle di cannone dai proiettili dirompenti; la cavalleria, esistente sin dai tempi degli Assiri e dei Persiani, diventa inutilizzabile di fronte al filo spinato battuto dalla mitragliatrice, nascosta in trincea. 

Nel 1903 l'aereo dei fratelli Wright compie il primo volo, e nel 1911, durante la guerra di Libia, gli italiani impiegano per la prima volta l'aereo per scopi militari contro le forze turche, prima in missioni di esplorazione e successivamente di bombardamento.

 

Sull'aereo agiscono contemporaneamente diverse forze, la cui risultante finale ne permette il volo.

Innanzitutto agisce la forza peso, costante, diretta verso il basso e dipendente dalla massa dell'aereo; poi la spinta, diretta in avanti e data dall'elica o dall'espulsione di gas caldi dai reattori in senso contrario al moto dell'aeromobile (vedi principio di azione e reazione e conservazione della quantità di moto).

La resistenza al moto di avanzamento dipende dalla sezione frontale dell'aereo e cresce con il quadrato della velocità; infine la portanza, diretta verso l'alto e crescente con la velocità dell'aereo, che dipende dal profilo alare.

Quando queste forze si equilibrano, sull'aereo agisce una forza risultante nulla ed esso si muove di moto rettilineo uniforme.

L'ala di un aereo, vista in sezione, risulta abbastanza piatta nella parte inferiore e bombata in quella superiore; i filetti fluidi di aria, che si dividono in due al bordo di attacco dell'ala e la percorrono sopra e sotto, si riuniscono poi al bordo di uscita.

Poiché il percorso dell'aria nella parte alta dell'ala è più lungo rispetto a quello inferiore, esso viene percorso a velocità superiore, determinando quindi un abbassamento della pressione sul lato superiore dell'ala che "risucchia" l'aereo verso l'alto.


 

Quando la portanza supera la forza peso dell'aeromobile, esso può staccarsi da terra ed iniziare il volo; tale forza si calcola mediante un’equazione derivata dal teorema di Bernoulli, come:  Fport. = (Cp x ra x S x V2) / 2   dove Cp è il coefficiente di  portanza, ra è la densità dell'aria, S è la superficie alare e V la velocità dell'aereo.

Anche l'inclinazione dell'ala (incidenza) rispetto al piano orizzontale crea una certa spinta sulla superficie inferiore dell'ala (diretta indietro e verso l'alto), ma questa forza è molto minore rispetto alla depressione che si crea sul lato  superiore dell'ala.

 

Allo scoppio della prima guerra mondiale (agosto 1914) le forze armate dei paesi belligeranti possono contare su armi mai utilizzate prima, come l'aereo ed il sommergibile; durante la guerra vengono usati per la prima volta i gas come l'iprite (solfuro dicloroetilico) e i gas di cloro, e nel 1916 i carri armati.

La durata della guerra (oltre 4 anni), i fronti sparsi in tutto il globo, le nuove armi utilizzate causano oltre 8 milioni di vittime; sembra un bilancio catastrofico, ma entro soli vent'anni verrà iniziato un conflitto che ne causerà oltre 50 milioni.

Durante il periodo tra le due guerre la tipologia delle armi disponibili non cambia eccessivamente, ma esse vengono comunque perfezionate costantemente; nasce l'aviazione come arma indipendente, ed i biplani vengono sostituiti da aerei monoplani, che si differenziano in aerei da bombardamento, bombardieri in picchiata (Stukas, utilizzati nella guerra di Spagna e nel bombardamento di Guernica), aerei da caccia, da ricognizione, siluranti.

I cannoni vengono montati sui carri armati, inquadrati in nuove unità da combattimento (le "panzerdivision" tedesche), quelli montati sulle navi corazzate raggiungono calibri di 400 mm.

Le armi leggere portatili incrementano la celerità di tiro, compaiono pistole mitragliatrici e fucili mitragliatori, bombe a mano, lanciarazzi anticarro (Bazooka).

Le armi pesanti si differenziano in cannoni (con lunghezza della canna maggiore di 25 calibri, adatti al tiro teso con alzo zero), obici (rapporto lunghezza/calibro compreso tra 12 e 25, adatti per lunghe gittate con alzo tra 30 e 70 gradi), mortai (rapporto lunghezza/calibro minore di 12, con tiro a parabola fortemente inclinato).

La marina militare, prima formata esclusivamente da navi armate di cannoni, viene dotata di navi di ogni tipo, quali portaerei, corazzate, incrociatori, cacciatorpediniere, sommergibili, motosiluranti, mezzi da sbarco, cannoniere, fregate e corvette.

In Francia viene costruita la Linea Maginot, un'imponente sistema di fortificazioni lungo tutto il confine con la Germania, costituito da centinaia di postazioni corazzate di cannoni e mitragliatrici, ed un reticolo di cunicoli sotterranei che le collega e permette i rifornimenti di munizioni.

Questa linea fortificata risulterà completamente inutile; le divisioni di carri armati tedesche, macinando chilometri ad un ritmo allora impressionante, invaderanno l'intera Polonia nel settembre 1939, e nei mesi di maggio e giugno 1940, in  sole 7 settimane, invaderanno la Francia passando per l'Olanda ed il Belgio, aggirando così la Linea Maginot, che non potrà sparare neppure un colpo.

L'introduzione dell'aereo e del carro armato avevano infatti portato a sviluppare un nuovo concetto di guerra: in pratica l'esercito nemico viene visto come un essere vivente, composto da un cervello, da nervi ed arterie, da muscoli; per abbatterlo è più semplice colpirlo nei punti vitali, anziché fiaccarne la resistenza mirando ai muscoli.

Tradotto in termini militari ciò significa che per immobilizzare l'esercito nemico non si deve cercare lo scontro frontale con le sue armate, ma è meglio cercare di accecarlo colpendo le postazioni radar, bloccarlo colpendo strade e ferrovie (soprattutto i ponti) per ostacolare i flussi di viveri, carburanti e munizioni destinati ai soldati, disarticolare la struttura di comando colpendo i centri di comando e le telecomunicazioni, eccetera.


 

Tutte queste tecniche vennero utilizzate dall'esercito tedesco per la "guerra lampo", e l'introduzione dei missili ne ha ulteriormente incrementato l'efficacia in epoca moderna.

Durante la seconda guerra mondiale l'evoluzione degli armamenti riceve un notevole impulso, nuove scoperte vengono applicate a scopi militari, e soprattutto si evolve la tecnica di impiego degli armamenti.

Il radar (RAadio Detector And Ranging), creato dagli inglesi nel 1935, era già disponibile all'inizio della guerra, ma durante l'attacco a Pearl Harbor, il 7 dicembre 1941, l'allarme lanciato da una stazione di avvistamento fu praticamente ignorato.

In tale attacco gli americani persero 7 corazzate e più di 2000 uomini, ma le portaerei della Pacific Fleet erano in missione e non vennero colpite; 6 mesi più tardi, il 4 giugno 1942, al largo delle isole Midway gli aerosiluranti e i bombardieri americani affonderanno 4 portaerei giapponesi, ponendo fine alla supremazia marittima giapponese; le corazzate dell'ammiraglio Yamamoto con i loro potenti cannoni non riusciranno mai ad entrare in contatto con il grosso della flotta americana, sul mare stava tramontando l'era del cannone ed iniziava quella dell'aeroplano.

 

Il radar è costituito da un emettitore di onde elettromagnetiche ad alta frequenza (1000 10000 MHz) con impulsi della durata di 1 ms  emessi in numero di 100 - 10000 impulsi al secondo, con potenze di emissione tra 10 kW e 10 MW; quando questi impulsi raggiungono un oggetto sufficientemente grande, essi vengono riflessi verso la sorgente.

Un apparato ricevente misura il tempo T di ritardo rispetto alla partenza dell'impulso e determina la distanza D dell'oggetto secondo la relazione D = (T x c) / 2, ove c è la velocità della luce.

Se l'oggetto si avvicina o si allontana dalla sorgente radar, l'onda riflessa presenta uno spostamento nella frequenza (effetto Doppler), nella misura di:  Df = ± 2 Vp / l    e sfruttando tale relazione è possibile determinare la velocità radiale Vp di avvicinamento o di allontanamento del bersaglio rispetto al radar.

 

Fallito il tentativo di invadere l'Inghilterra, l'esercito tedesco iniziò una serie di bombardamenti sulle città inglesi, durante i quali vengono messe a punto nuove armi come le V1, aerei a reazione senza pilota muniti di carica esplosiva,  e le V2, veri e propri razzi a traiettoria balistica (a parabola), che colpivano Londra precipitando a velocità supersonica (e quindi senza il tipico fischio delle bombe in caduta che preavvertiva del loro arrivo) con il loro carico di esplosivo.

Durante la fase finale del conflitto si iniziò la produzione di alcune nuove armi, come i primi aerei a reazione, che tuttavia non ebbero molta influenza sullo sviluppo delle operazioni belliche, mentre l'arma che cambiò il concetto stesso di guerra fu sicuramente la bomba atomica.

La prima fissione nucleare venne prodotta dal gruppo di studio di Enrico Fermi a Roma, nel 1934, ma in quell'occasione nessuno comprese esattamente cosa era realmente accaduto bombardando l'uranio con neutroni; solo nel 1938 un chimico tedesco (Otto Hahn) realizzò nuovamente il processo di fissione che fu correttamente riconosciuto come tale da Lise Meitner, e da quel momento si iniziò a pensare al possibile sviluppo di un'arma che sfruttasse la reazione a catena per provocare un'esplosione.

A partire dal 1939 un gruppo di scienziati, guidati da Fermi, iniziò ad operare a Chicago per realizzare il primo reattore nucleare e dimostrare così che la reazione a catena era possibile; tale risultato fu raggiunto il 4 dicembre del 1942.

Gli Stati Uniti iniziarono allora il "progetto Manhattan", che sotto la guida di Robert Oppenheimer realizzò il primo ordigno nucleare, fatto esplodere il mattino del 16 luglio 1945 nel deserto del Nuovo Messico, presso Alamogordo.

Per ironia della sorte nel gruppo di lavoro che realizzò la prima bomba nucleare, un considerevole numero di scienziati erano fuggiti dalla Germania e dai paesi alleati od occupati per sfuggire alle persecuzioni razziali; tra di essi Fermi, la cui moglie era ebrea, ed Einstein, Bhor, Frisch,  Wigner,  Szilard, Teller.

Mentre in Europa la guerra si concludeva l'8 maggio con la resa della Germania, il 6 ed il 9 agosto 1945 venivano effettuati gli attacchi nucleari a Hiroshima e Nagasaki, che provocarono rispettivamente 70.000 e 35.000 morti immediate, a cui se ne possono aggiungere altrettante nei mesi seguenti, a causa della contaminazione radioattiva.

 

Le bombe atomiche ( o più correttamente "nucleari") funzionano secondo il principio della reazione a catena: bombardando nuclei di elementi instabili, come l'uranio 235 od il plutonio 239 (i numeri indicano la somma di protoni e neutroni presenti nel nucleo), si provoca un aumento di instabilità del nucleo che sfocia in una divisione (fissione) di esso in due frammenti, che sotto la spinta delle forze elettrostatiche di repulsione si allontanano rapidamente; nel processo vengono inoltre liberati due o tre neutroni che se colpiscono altri nuclei possono dare luogo ad altre fissioni.

Gli isotopi degli elementi che possono subire una fissione nucleare vengono chiamati fissili, mentre gli altri isotopi non partecipano alla fissione o addirittura assorbono neutroni (come ad esempio l'uranio 238), rendendoli così indisponibili per la reazione a catena.

La fissione può essere generata con neutroni veloci, come quelli emessi in una fissione precedente, o lenti, ottenuti rallentando i neutroni veloci mediante urti successivi con altri materiali, detti "moderatori".

Quando un neutrone urta contro un nucleo di materiale fissile, esso può semplicemente rimbalzare, essere assorbito senza dare fissione, oppure dare luogo ad una fissione nucleare; per un neutrone lento la probabilità di dare fissione è notevolmente più alta rispetto ad un neutrone veloce.

Per questo motivo nei reattori nucleari si utilizza la fissione lenta che consente di utilizzare uranio con un contenuto dall'1 al 5% di uranio fissile ( l'isotopo 235, che in natura è solo lo 0,71% dell'uranio grezzo estratto dalle miniere, costituito prevalentemente dall'isotopo 238), ma richiede la presenza del moderatore per rallentare i neutroni (acqua, acqua pesante, grafite).

Nelle bombe si utilizzano invece direttamente i neutroni veloci (fissione "veloce"), meno efficiente e non controllabile, che richiede percentuali di arricchimento dell'ordine del 90% in uranio 235 o del 70% di plutonio 239; è inoltre necessario che la bomba non sia troppo piccola, altrimenti i neutroni generati uscirebbero dal volume del materiale fissile prima di poter colpire un altro nucleo e causare una fissione, occorre cioè una "massa critica" minima per innescare l'esplosione (per i reattori nucleari, composti da materiale fissile, moderatore, assorbitori di neutroni per il controllo della fissione, ed altri materiali, si parla invece di "volume critico").

Sommando le masse dei frammenti di fissione si ottiene una massa minore di quella del nucleo originario di partenza; tale "differenza di massa" si è trasformata in energia, secondo la ben nota equazione relativistica:  E = m c2 ; tale energia si può ritrovare principalmente sotto forma di energia cinetica dei nuclei costituenti i frammenti di fissione, che hanno quindi un'elevatissima temperatura e la cui rapida espansione produce l'onda d'urto dell'esplosione nucleare, e come energia radiante sotto forma di radiazioni x, gamma e infrarossi (radiazione termica).

L'esplosione della prima bomba nucleare, ad Alamogordo, produsse un effetto paragonabile a 20.000 tonnellate di tritolo (20 kilotoni), mentre le bombe moderne hanno potenze tra i 100 e i 400 kilotoni ed alcune possono arrivare a 50 megatoni (50 milioni di tonnellate di tritolo).

 

Gli armamenti nucleari

 

Sebbene 5 nazioni possiedano ufficialmente armamenti nucleari (Stati Uniti, Russia, Cina, Gran Bretagna e Francia, i membri permanenti del Consiglio di Sicurezza dell'ONU) ed almeno altre tre nazioni si sono dotate della bomba atomica (India, Pakistan, e, molto probabilmente, Israele), l'arsenale nucleare più conosciuto è quello degli Stati Uniti.

Le bombe atomiche a fissione, del tipo di quelle lanciate su Hiroshima e Nagasaki, sono quasi scomparse, sostituite dalle più potenti armi termonucleari, dette anche bombe H o all'idrogeno.

 

La bomba H o termonucleare funziona secondo il principio della fusione nucleare; in pratica anziché dividere in due nuclei di materiali pesanti, come uranio e plutonio, vengono uniti due nuclei di idrogeno (gli isotopi idrogeno 2 e 3, detti deuterio e trizio) per formare un nucleo di elio.

Anche in questo caso la massa risultante dalla fusione è minore di quella dei due nuclei di partenza; questa differenza di massa, trasformata in energia secondo l'equazione già citata  E = m c2, è molto più alta di quella ottenuta nel processo di fissione, pertanto un ordigno termonucleare sviluppa esplosioni centinaia di volte più potenti delle bombe a fissione.

A differenza della bomba a fissione, la bomba H non ha limiti di potenza, infatti nella bomba A l'esplosione tende a frantumare l'ordigno prima che tutta la massa di materiale fissile venga interessata dalla reazione a catena, quindi vi sono dei limiti nella dimensione della bomba oltre i quali non tutto il materiale fissile partecipa all'esplosione; la bomba H funziona invece con la stessa reazione nucleare che avviene nel sole, quindi non vi sono limiti alle dimensioni e alla potenza sviluppabile nell'esplosione.

Per poter vincere la forza di repulsione elettrostatica dei due nuclei di idrogeno, contenenti ciascuno un protone, i due nuclei devono avere velocità (e quindi temperature) elevatissime, dell'ordine di centinaia di milioni di gradi; queste temperature sono raggiungibili solo all'interno delle stelle, o possono essere causate da un'esplosione di una bomba atomica convenzionale, che funge da innesco per la bomba termonucleare.

I residui della fusione nucleare non sono radioattivi, ma sfortunatamente il fall-out radioattivo viene comunque prodotto a causa dell'utilizzo della bomba a fissione.

 

Le armi nucleari vengono convenzionalmente divise in armi tattiche, adatte all'impiego su territori limitati, e quindi di limitata potenza (si fa per dire) come ad esempio i missili da crociera; ed armi strategiche, pensate per una guerra totale su scala planetaria (prevalentemente contro la ex Unione Sovietica).

L'armamento strategico USA è costituito dalla cosiddetta "triade", cioè da tre sistemi di armamenti indipendenti quali i missili balistici intercontinentali con base a terra, i missili con testata nucleare lanciati da sommergibili ed i missili o bombe nucleari trasportati da aerei.

I missili intercontinentali (Inter Continental Balistic Missile, ICBM) con rampe di lancio sotterranee dislocate negli Stati Uniti, hanno un raggio d'azione da 11.000 a 15.000 km e sono armati generalmente con una o tre testate nucleari di potenza variabile tra 300 kiloton e 10 megaton (Minutemann, Titan, MX).

Questi missili sono dislocati in sili sotterranei, generalmente raggruppati in una decina di sili controllati da una postazione di lancio, anch'essa sotterranea; quelli dotati di testata multipla hanno veicoli di rientro indipendenti (MIRV) che consentono di colpire più bersagli distanti tra loro.

I tempi di volo di queste armi sono di circa 30 minuti su rotta polare; una volta lanciati entrano in pochi minuti nella stratosfera e ricadono sui bersagli seguendo una traiettoria balistica (a parabola), rientrando a velocità supersoniche; la distanza di caduta rispetto al bersaglio prefissato (detta cerchio di errore probabile) è inferiore ai 300 metri per i missili americani, un po’ superiore per quelli russi, che compensano la minor precisione con testate nucleari più potenti.

Il secondo elemento della triade è costituito dai missili imbarcati sui sommergibili (Submarine Launched Balistic Missile, SLBM), lanciabili da un sommergibile in immersione al largo delle coste nemiche.

Questi missili hanno raggio di azione inferiore (da 4.000 a 8.000 km) e testate meno potenti (da 40 a 100 kiloton), ma ogni missile è dotato di una decina di testate MIRV, ed ogni sommergibile porta da 16 a 24 missili, per cui la potenza di fuoco di un singolo sommergibile è sufficiente a  distruggere oltre 200 città nemiche, qualora tutte le testate arrivassero a destinazione.

I sommergibili che le portano sono solitamente a propulsione nucleare e sono in grado di viaggiare in immersione per circa un anno senza mai riemergere; per questa caratteristica e per la loro difficoltosa individuazione risultano essere un'arma ideale per una rappresaglia dopo un attacco nucleare.

I vettori imbarcati sui sommergibili USA sono i missili Poseidon, Polaris e Trident, mentre i sommergibili russi (classe Typoon) hanno in dotazione vari tipi di missile a testata singola o multipla.

I missili da crociera lanciati da aerei (Air Launched Cruise Missile, ALCM) possono percorrere distanze limitate (circa 1.000 km) e sono forniti di testate da 80 kiloton; ogni aereo ne può portare un numero variabile da 2 a 20, in funzione delle dimensioni dell'aeromobile.

Possono essere imbarcati su aerei bombardieri a lungo raggio, come i B-52 e i B1 (raggio d'azione 12.000 km) o su cacciabombardieri, come l'F-111 (simile al Tornado). Una squadriglia di aerei con armamento nucleare è costantemente in volo, pronto a intervenire in caso di guerra.

Completano il dispositivo di difesa strategica le reti di avvistamento su satelliti, che permettono di avvistare i missili ICBM al momento del lancio, e con base a terra o su aerei radar AWACS (Airborne Warning And Control System), che sorvegliano il suolo americano.

Tutte le informazioni pervenivano al centro difesa spaziale del Comando Nord Americano di Difesa Aerea (NORAD) scavato sotto il monte Cheyenne, in Colorado, mentre l'ordine di lancio dei missili nucleari può essere dato solo dal presidente degli Stati Uniti mediante la famosa valigetta.

Il NORAD è stato recentemente dismesso a causa degli alti costi di gestione e del fatto che le testate più potenti erano comunque in grado di distruggerlo.

Il numero di testate nucleari disponibili tra Stati Uniti e Russia è di circa 10.000 ciascuno; le testate nucleari americane sono montate prevalentemente su sommergibili, ed in numero minore su aerei e missili intercontinentali, mentre la Russia basa il suo armamento principalmente sui missili intercontinentali con sili di lancio interrati.

Gli armamenti nucleari tattici, schierati in Europa, sono invece composti da missili a medio raggio come i Pershing (balistico, raggio d'azione 2.500 km, testata da 400 kiloton) e i Tomahawk, (missile da crociera, con raggio d'azione di 2.500 km) o missili a corto raggio (Lance e Patriot, con gittate di 100 km e potenza di 1 kiloton).

I missili da crociera sono dotati di radar, mediante il quale mappano il terreno sottostante e confrontano le letture ottenute con il percorso memorizzato nel computer di bordo; viaggiano ad altezze comprese tra i 50 e 150 metri dal suolo per evitare i radar nemici, e raggiungono il bersaglio con una precisione di circa 10 metri.

Esistono anche bombe nucleari di limitata potenza (inferiore al kiloton) lanciabili da obici a 15 ¸ 20 km di distanza.

Gli effetti di una esplosione nucleare possono essere suddivisi in diretti o immediati ed effetti ritardati; per un bombardamento nucleare massiccio esistono poi effetti indiretti sull'ambiente, sul clima e sull'organizzazione della società.

Il risultato immediato di un'esplosione nucleare è una enorme liberazione di energia che si traduce principalmente in una onda d'urto (50% dell'energia disponibile) che si allontana dal punto dell'esplosione con velocità dell'ordine di 1.000 km/h; per una bomba da 1 megaton questo spostamento d'aria raderebbe al suolo qualsiasi cosa nel raggio di 5 ¸ 8 km (raggio di distruzione totale), mentre nei successivi 10 km si produrrebbero danni di gravità variabile; la velocità del vento scenderebbe  a 500 km/h a 5 km di distanza, ed a 100 km/h a 15 km.

Un altro effetto prodotto dall'esplosione è l'effetto termico; la palla di fuoco che si genera raggiunge qualche milione di gradi e si sposta rapidamente verso l'alto, generando correnti ascensionali che formano il tipico fungo nucleare.

Al momento dell'esplosione  il flash generato incendia tutto ciò che è combustibile nel raggio di 10 km, causando incendi ovunque; gli incendi si uniscono tra loro ed in breve tutta l'area colpita prende fuoco.

Una bomba nucleare  da 10 megaton produrrebbe un raddoppio del raggio di distruzione sopra descritto; per questo motivo si preferisce di solito costruire bombe più piccole ma con testate multiple, anziché una sola bomba di grande potenza.

L'ultimo effetto prodotto è l'emissione di una notevole quantità di radiazioni gamma e la creazione di nuclei di materiali radioattivi come residui della fissione nucleare.

Gli effetti sopra descritti possono essere quelli tipici di un ordigno lanciato sopra una città e fatto esplodere ad un km di altezza; se si vuole colpire un obiettivo militare, come un raggruppamento di silos per missili, o un porto, o una base militare, normalmente l'esplosione avviene a terra.

In un'esplosione a terra gli effetti distruttivi sono concentrati in un'area più piccola, ma il forte irraggiamento del terreno al momento dello scoppio produce una quantità molto più alta di materiali radioattivi che si disperdono successivamente nell'aria.

 

La radioattività consiste nell'emissione, da parte di nuclei instabili, di radiazioni elettromagnetiche (raggi gamma ed X), e particelle materiali, costituite da nuclei di elio (due protoni e due neutroni), detti raggi alfa, e da elettroni di origine nucleare (con carica negativa o positiva), detti raggi beta.

La fissione dei nuclei di plutonio e l'assorbimento di neutroni da parte dei materiali strutturali della bomba (e del terreno se presente) generano una notevole quantità di isotopi che hanno un numero di neutroni eccessivo rispetto ai corrispondenti isotopi stabili; conseguentemente questi decadono con tempi più o meno lunghi emettendo radiazioni elettromagnetiche e particelle alfa e beta.

Gli isotopi principali che si generano in un'esplosione nucleare sono lo iodio 131 ( con tempi di decadimento di alcuni giorni), ed il cesio 137 e lo stronzio 90 (che decadono in alcune decine di anni).

Le radiazioni emesse dai materiali radioattivi vengono dette ionizzanti in quanto possono strappare uno o più elettroni dagli atomi della materia circostante, mediante urto diretto o attrazione o repulsione elettromagnetica (i raggi alfa hanno carica +2 e i raggi beta -1).Se si pensa che i legami chimici (legame covalente o polarizzato) dipendono dalle orbite degli elettroni, è facile intuire che la ionizzazione è in grado di danneggiare i legami molecolari e spezzare le molecole in due o più tronconi.

Legami chimici forti come quello tra idrogeno e ossigeno nella molecola di acqua sono difficili da spezzare, ma il legame idrogeno nella molecola di DNA non è così resistente; quindi la ionizzazione di molecole organiche può portare danni notevoli alle cellule viventi, causandone la morte o malformazioni immediate (tumori) o ereditarie.

 

Gli effetti ritardati consistono principalmente nella contaminazione dell'acqua e del terreno a seguito della ricaduta del fall-out radioattivo; le esplosioni, oltre alle distruzioni precedentemente elencate, renderebbero inabitabili porzioni di territorio larghe 10 ¸ 15 km e lunghe oltre 100 km nella direzione in cui spira il vento al momento dell'attacco, le persone presenti in esse morirebbero sicuramente se non venissero allontanate immediatamente dalla zona.

Un effetto poco noto dell'esplosione nucleare è il cosiddetto impulso elettromagnetico (Elettro Magnetic Impulse, EMP); si pensa che a causa della interazione delle  radiazioni alfa e beta ad alta energia con il campo elettromagnetico terrestre, un'esplosione nella stratosfera produrrebbe un breve ma forte impulso elettromagnetico che potrebbe mettere fuori uso tutte le apparecchiature elettroniche.

Quanto sopra detto vale per una esplosione nucleare singola; gli effetti di un attacco nucleare massiccio sarebbero notevolmente più catastrofici.

Innanzitutto è facile immaginare che la distruzione di città, porti, industrie, centrali elettriche, strade e ferrovie, e la contaminazione di fonti idriche e terreni agricoli lascerebbe presto i sopravvissuti senza cibo ed acqua e non sarebbe possibile farli arrivare da regioni o stati vicini, se anch'essi si trovano nelle stesse condizioni.

Senza l'energia elettrica si fermerebbero le pompe degli acquedotti e dei gasdotti, non funzionerebbero le celle frigorifere che consentono la conservazione dei cibi; i semafori, i telefoni, i computer, le ferrovie, gli aeroporti, sarebbero tutti fuori uso.

Con le raffinerie e i porti distrutti benzina e gasolio non sarebbero più disponibili, e con essi il riscaldamento nelle case ed il carburante per le auto e per gli autocarri, rendendo così impossibile la circolazione delle merci e delle derrate alimentari.

I milioni di sopravvissuti si troverebbero ben presto senza cibo e non avrebbero possibilità di procurarselo, a causa della contaminazione radioattiva dei terreni, della mancanza di benzina per i trattori, di fertilizzanti, di antiparassitari, e soprattutto perché pochissime persone della nostra società tecnologica sono in grado di arare e seminare un campo, farlo produrre e raccoglierne i frutti; chi dovesse riuscirci dovrebbe comunque difendere il frutto del suo lavoro da una moltitudine di persone affamate e disperate, pronte a tutto pur di mettere qualcosa sotto i denti.

Inoltre le enormi quantità di polveri sollevate dalle esplosioni e dagli incendi impedirebbero alla radiazione solare di raggiungere la terra; simulazioni al computer hanno mostrato che la temperatura media del globo potrebbe raggiungere i - 20 °C nei primi due mesi dall'evento (inverno nucleare) e risalire a livelli normali dopo uno o due anni,

Se questi effetti fossero confermati nei fatti, andrebbero ad aggravare il quadro già sufficientemente catastrofico descritto sopra; la fotosintesi clorofilliana non funziona al buio e a - 20 °C resistono solo pini e abeti, le piante da frutto, gli ortaggi, il grano e il frumento muoiono tutti per congelamento, bovini, ovini, suini ed animali da cortile non hanno sorte migliore.

Il gelo, la contaminazione radioattiva ed il buio porterebbe alla sparizione di numerose specie animali e vegetali; secondo alcuni l'uomo sarebbe tra queste.

In ogni caso, anche se la specie umana non si estinguesse, la civiltà industriale ne risulterebbe sconvolta ed il nostro moderno sistema di vita non sarebbe più disponibile per i pochi sopravvissuti; commentando la corsa agli armamenti e la proliferazione delle armi nucleari, Albert Einstein disse: "non so con quali armi si combatterà la terza guerra mondiale, ma so quale arma verrà usata nella quarta; la clava!".

 
 

Le armi convenzionali moderne

 

Dalla seconda guerra mondiale in poi gli armamenti convenzionali hanno continuato ad evolversi, seguendo gli sviluppi tecnologici dell’elettronica che sono stati applicati in varie forme alle armi già esistenti.

Per quanto riguarda la marina militare, le navi che oggi solcano i mari sono apparentemente simili a quelle disponibili nel secondo conflitto mondiale (portaerei, sommergibili, incrociatori, cacciatorpediniere); rispetto ad allora sono però cambiati gli armamenti e i metodi di combattimento.

Sostanzialmente scomparso come arma da offesa, il cannone viene ancora utilizzato   per la difesa antiaerea; cannoncini di piccolo calibro (50 ¸ 70 mm) a tiro rapido (da 5 a 50 colpi al secondo)  con sistema di puntamento automatico comandato dai radar della nave, sono in grado di abbattere missili ed aerei diretti verso lo scafo alla cui difesa sono dedicati.

Integrano la difesa aerea i missili antiaerei, anch'essi guidati dal radar di bordo (come ad esempio il missile Sparrow, con raggio d'azione dai 16 ai 24 km).

Un sistema di radar e di sonar permette inoltre di avvistare, sopra e sotto il mare, qualunque oggetto si avvicini alla nave.

I punti deboli di questi sistemi automatici di difesa sono la programmazione dei sistemi e lo scarsissimo tempo a disposizione per la reazione, data l'alta velocità di aerei e missili attaccanti; nel 1982, durante la guerra delle Falkland, il cacciatorpediniere britannico Sheffield venne colato a picco (con circa 150 uomini dell'equipaggio) da un missile argentino Exocet, lanciato da un aereo; il sistema di difesa automatico non era entrato in funzione in quanto il missile, di fabbricazione francese, era stato classificato come "amico" dal computer di bordo.

Durante la guerra Iran-Irak una nave americana nel golfo persico avvistò un aereo che puntava verso di essa; il comandante, in pochi secondi, dovette decidere se la nave era sotto attacco e come rispondere; venne lanciato un missile ed abbattuto un airbus iraniano con un centinaio di persone a bordo, uscito per errore dalla rotta prestabilita.

Scomparse le corazzate, le portaerei sono ora l'elemento principale di una flotta, in grado di trasportare gli aerei destinati ad attaccare gli obiettivi nemici e a proteggere la portaerei stessa e tutta la squadra navale dagli attacchi aerei avversari.

A propulsione nucleare o convenzionale, le portaerei americane moderne sono normalmente armate con cannoncini e missili antiaerei ed imbarcano circa 80 tra aerei da combattimento (F14 Tomcat), da attacco al suolo (A6 Intruder, A7 Corsair) ed aerei ed elicotteri da ricognizione, appoggio, soccorso e operazioni antisommergibile.

Le maggiori portaerei americane (Nimitz, Enterprise, Kitty Hawk) hanno lunghezze di circa di 320 m e larghezza intorno ai 75 m, ed equipaggi di 5.000 unità; più modesta la portaerei italiana Garibaldi, con 800 uomini  ed equipaggiata con 16 aerei Harrier STOVL (Short Take Off and Vertical Landing).

Un gruppo navale d'attacco è costituito generalmente da una portaerei, uno o due incrociatori lanciamissili, qualche cacciatorpediniere, un paio di sommergibili, navi da appoggio ed eventualmente navi per il trasporto delle truppe da sbarco.

L'armamento delle navi da superficie, oltre a cannoni e missili antiaerei, comprende generalmente bombe di profondità antisommergibile, siluri ad armamento convenzionale o nucleare, missili antinave (come l'Harpoon, con guida radar attiva, raggio di azione oltre i 100 km e testata convenzionale da 200 kg)  e missili da crociera.


 

Tra questi ultimi il più conosciuto è il Tomahawk, con raggio di azione di circa 500 km, ma aumentabile sino a 2.500 km, testata nucleare o convenzionale da 300 ¸ 400 kg di esplosivo, lanciabile da nave, sommergibile, aereo o base terrestre mobile o fissa; lanciato da una nave è in grado di distruggere bersagli in territorio nemico (come stazioni radar, piste di aeroporti, depositi di carburante o munizioni) a grandi distanze e con notevole precisione.

I sommergibili moderni sono quasi tutti a propulsione nucleare, che consente di rimanere in immersione per un anno e oltre senza la necessità di riemergere per rifornirsi dell'ossigeno necessario ai motori a combustione interna.

Quelli armati con missili balistici a testata nucleare sono generalmente di maggiori dimensioni (lunghezza tra 120 e 170 m), mentre quelli d'attacco hanno lunghezze intorno agli 80 metri, armati con siluri e missili antinave  e antisommergibile; alcuni possono lanciare anche missili da crociera, i loro compiti sono di pattugliamento, attacco a navi e sommergibili nemici e protezione e scorta ai sommergibili ad armamento strategico ed alle formazioni navali amiche.

 

Anche per le forze di terra da un punto di vista concettuale gli armamenti oggi disponibili sono gli stessi impiegati nel secondo conflitto mondiale (fucili,  mitragliatrici, cannoni, carri armati, veicoli trasporto truppe, ecc.), ed anche qui   le maggiori innovazioni hanno riguardato l'introduzione dei missili (anticarro, antiaerei) e l'impiego delle nuove tecnologie per renderle più veloci, precise, affidabili e distruttive.

L'armamento base della fanteria è attualmente il fucile mitragliatore, con gittata intorno ai 400 metri e celerità di tiro di oltre 100 colpi al minuto; i più conosciuti sono l'M16 americano e l'onnipresente AK-47 Kalashnicov, di produzione russa.

Normalmente questi fucili possono essere usati anche come lanciagranate, alcuni tipi possono essere muniti di cannocchiali intensificatori di luce o visori all'infrarosso per il tiro notturno o puntatori laser per aumentare la precisione di tiro; queste dotazioni particolari, insieme ai localizzatori satellitari, alle ricetrasmittenti personali ed a bombe a mano illuminanti, stordenti o con gas di vario tipo sono normalmente usati dalle truppe speciali, come commandos, assaltatori, incursori di marina, ecc.

L'armamento di un plotone di fanteria (circa 20 uomini) comprende inoltre lanciagranate, mortai, lanciamissili anticarro; questi ultimi possono essere filoguidati, a guida radio (l'operatore inquadra il bersaglio in un mirino ed un apparato trasmittente guida il missile sul bersaglio), a guida laser.

La guida laser viene utilizzata anche per le cosiddette "bombe intelligenti", dove un operatore a terra (o dall'aereo da cui sono lanciate) inquadra ed "illumina" un bersaglio a terra con un fascio laser e la bomba o il missile si dirige verso di esso guidato dal riflesso della radiazione laser; in pratica il sistema è analogo alla guida radar passiva, con la differenza che si utilizzano radiazioni elettromagnetiche nel campo visibile (laser) anziché onde ultracorte (radar).

I missili terra-aria sono invece generalmente guidati dalle radiazioni termiche (infrarosse) emesse dai motori degli aerei bersaglio, come nel missile antiaereo Stinger, trasportabile da un singolo uomo, con raggio di azione di circa 5 km.

Gli stessi sistemi di guida vengono utilizzati dalle batterie di missili montate su mezzi mobili; il raggio di azione in questi casi è di alcune decine di km, le funzioni di tali missili possono essere antiaeree, anticarro, dispersione di granate, dirompenti, incendiarie.


 

Il laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) è un dispositivo capace di amplificare e concentrare la luce in un fascio estremamente sottile, collimato, rigorosamente monocromatico e di grande potenza.

Atomi e molecole sono dotati di elettroni che normalmente occupano orbitali ai quali può essere associato un determinato livello di energia.

Se all'elettrone viene fornita energia, questo passa ad un livello energetico superiore (eccitazione) e, dopo un certo tempo, ritorna allo stato fondamentale (diseccitazione) emettendo un fotone in una direzione qualsiasi; la frequenza della radiazione elettromagnetica emessa dipende dalla differenza di energia dei due orbitali (quello fondamentale e quello eccitato).

La diseccitazione e l'emissione conseguente del fotone può essere spontanea o stimolata da un altro fotone di pari energia e frequenza; in questo caso il fotone emesso viene espulso nella direzione e nel verso del fotone incidente, con la stessa frequenza e fase associata al primo fotone, andando quindi ad amplificare l'intensità della radiazione incidente (interferenza costruttiva).

Per avere l'amplificazione laser è necessario che nel materiale amplificatore il numero di atomi (o molecole) eccitati sia superiore a quello degli atomi allo stato fondamentale; questa condizione, detta inversione di popolazione, può essere ottenuta fornendo energia all'oscillatore laser mediante luce (laser a rubino) o impulsi elettrici a radiofrequenza (laser a elio-neon).

Nel laser a rubino un cristallo di rubino (ossido di alluminio contenente impurità di cromo) di forma cilindrica viene avvolto a spirale da un tubo fluorescente che emette luce; la radiazione luminosa assorbita eccita gli atomi di cromo che emettono fotoni di lunghezza d'onda pari a 6.943 Angstrom.

Questi fotoni vengono inizialmente emessi in tutte le direzioni, ma il cristallo è dotato di due specchi (di cui uno semitrasparente) sulle facce piane, per cui i fotoni che hanno direzione perfettamente parallela all'asse del cristallo iniziano a rimbalzare da un lato all'altro del cilindro e, attraversando il cristallo, stimolano l'emissione di fotoni che vanno ad amplificare il fascio originario (amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazione).

Una quota di fotoni sempre crescente inizia ad uscire dallo specchio semitrasparente, tutti della stessa frequenza , stessa fase e con la stessa direzione, mentre la luce del tubo fluorescente continua a pompare elettroni dallo stato fondamentale a quello eccitato, che si disecciteranno stimolati dal fascio laser, ed amplificandolo ulteriormente.

In pratica l'energia fornita dal tubo fluorescente viene convertita e concentrata in un fascio sottilissimo e monocromatico; un tale fascio di luce è in grado di arrivare alla luna e tornare senza subire nessuna dispersione, o concentrare potenze di decine di miliardi di Watt su superfici minori di un millimetro quadrato.

Un bersaglio illuminato da un laser diffonde luce della frequenza incidente che può essere captata con estrema precisione da un apparato di rilevamento montato su di un missile; laser di notevole potenza montati su satelliti possono colpire satelliti nemici dedicati allo spionaggio o alle comunicazioni.


 

I carri armati sono stati dotati di cannoni in grado di lanciare sia missili che proiettili convenzionali, eventualmente appesantiti con uranio impoverito (U 238), sistemi di puntamento automatici che permettono di sparare senza fermare il carro, equipaggiamenti NBC che isolano l'abitacolo dall'esterno permettendo la penetrazione in aree contaminate da radionuclidi ed aggressivi chimici e batteriologici.

Poche innovazioni sono state apportate a cannoni ed obici da campagna, ai quali vengono affiancate le batterie lanciamissili mobili, montate su autocarri e armate con missili terra-aria e terra-terra.

Le mine antiuomo sono attualmente prodotte in materiale plastico per evitare i metal detector, e con cariche ridotte, in modo da non uccidere chi le calpesta e costringere l'organizzazione nemica a prendersi cura dei feriti, aggravandone l'impegno ed il carico di lavoro; sfortunatamente queste mine rimangono attive anche molti anni dopo la fine dei conflitti, colpendo e rendendo invalidi un gran numero di civili.

Anche se messi al bando dalla convenzione di Ginevra, anche gli aggressivi chimici e batteriologici sono da considerare tra gli armamenti potenzialmente utilizzabili in una guerra moderna; gas nervini (attaccano il sistema nervoso centrale bloccando gli scambi sinaptici), asfissianti (portano alla morte per soffocamento), vescicanti e urticanti (corrosivi per la pelle e i polmoni) vengono conservati negli arsenali delle grandi potenze; poiché anche la produzione  e lo stoccaggio di questi gas è messo al bando, generalmente vengono prodotti e conservati i singoli componenti chimici che, una volta miscelati in caso di necessità, formano il composto letale.

Tra le armi batteriologiche possiamo annoverare la tossina del botulino (un microgrammo è sufficiente ad uccidere un uomo, un grammo basta per un milione di persone), i virus Lassa ed Hanta delle febbri emorragiche africane, i batteri della peste, del carbonchio e del vaiolo.

Pur non essendo veri e propri aggressivi chimici possiamo ricordare alcuni composti a base di diossine (l'agente arancio) utilizzati in Vietnam come defolianti.

Per difendersi da tali armi e dalla contaminazione radioattiva i soldati vengono muniti di tute stagne, guanti e maschere antigas in modo da non lasciare scoperto nessun punto della pelle (equipaggiamento NBC: nucleare, biologico, chimico); ovviamente questo equipaggiamento permette una limitata permanenza in zone contaminate e comunque i soldati devono avere la possibilità di ritornare in zone pulite per essere decontaminati.

Tra gli armamenti che hanno rivoluzionato le tattiche di combattimento terrestri in tempi recenti, l'elicottero gioca un ruolo di primo piano; utilizzato come mezzo da assalto, in funzione controcarro, per trasporto truppe o materiali, come ricognizione o soccorso, questo aeromobile è in dotazione a tutte le armi e viene impiegato in ogni occasione.

Anche in marina le unità maggiori sono spesso dotate di piattaforma per elicotteri, usati per ricognizione, recupero e soccorso, caccia ai sommergibili.

I più grandi sono dotati di due rotori, senza armamento e utilizzati per trasporto truppe o materiali, con fusoliera lunga circa 15 metri, carico sino a 14 tonnellate, come il Chinook della Boeing; questi mezzi, pur non raggiungendo le capacità di carico dei grossi aerei da trasporto (come l'Hercules, con carico utile di 40 tonnellate), sono sicuramente più versatili, in quanto non necessitano di piste di decollo e atterraggio.

Molto utilizzato in Vietnam l'elicottero multiruolo Huey, armato con mitragliera frontale e lanciamissili agganciati esternamente, impiegato per attacco, bombardamento leggero, trasporto truppe, soccorso.

Tra gli elicotteri d'attacco il più conosciuto è l'Apache, munito di missili anticarro a guida laser (Hellfire), filoguidati (TOW, con filo da 3.500 metri) o radioguidati, cannoncino a tiro rapido, sistemi di visione all'infrarosso, telecamera e telescopio per riconoscimento  e acquisizione di bersagli lontani, telemetro e guida laser, sistemi di puntamento integrati con il casco del pilota.

 

Il settore degli armamenti che ha risentito maggiormente dell'evoluzione tecnologica e quello dell'aviazione; al termine della guerra mondiale gli aerei ad elica vennero sostituiti da aerei dotati di turboreattore, in grado di superare la velocità del suono.

 

La velocità del suono in aria è compresa tra 320 e 360 m/s, in funzione della temperatura, umidità e quota;  per esempio, in aria tipo e a livello del mare, la velocità del suono, o Mach 1, corrisponde a 1220 km/h, tale velocità si abbassa al diminuire della densità dell'aria e/o all'aumentare della quota.

 

Successivamente le mitragliatrici e le bombe di cui erano dotati vennero progressivamente sostituite da missili aria-aria e aria-terra, infine in tempi recenti l'elettronica e i computer sono stati applicati ai sistemi di ricerca e  individuazione dei bersagli, a quelli di puntamento, ai sistemi di navigazione e guida degli aeromobili, alle contromisure elettroniche (Electronic CounterMeasures, ECM) per confondere i radar avversari e sviare i missili nemici, sino ad arrivare alla tecnologia stealth.

In origine aerei da caccia e da bombardamento erano chiaramente differenziati, mentre attualmente questi compiti possono essere assolti entrambi da un singolo aereo cacciabombardiere; praticamente l'unico vero aereo bombardiere ancora in servizio è il B-52 americano, aereo subsonico, lunghezza 50 m, raggio di azione 16.000 km, altezza massima di volo 14.000 metri, spinto da 8 reattori, ed entrato in servizio nel 1959.

Caricato di un centinaio di bombe per 27 tonnellate complessive, o con 20 missili nucleari ALCM, può effettuare bombardamenti convenzionali o nucleari a grandi distanze e rimanendo ad alte quote, fuori dalla portata delle contraeree.

Decisamente più moderni i bombardieri supersonici Backfire (russo) e B1 (americano), quest'ultimo quadrireattore da 45 metri con ali a geometria variabile, armato con 20 o 30 tra missili da crociera, missili a corto raggio e bombe nucleari o un'ottantina di bombe convenzionali, è in grado di effettuare voli radenti a bassa quota o missioni a 13.000 m di altezza con un'autonomia di 12.000 km.

Di dimensioni più ridotte sono gli aerei d'attacco (strike), in grado di colpire in territorio nemico sia obiettivi strategici (aeroporti, fabbriche, centrali elettriche, depositi di carburante), sia obiettivi tattici (stazioni radio e radar, batterie di missili, bunker, ponti, strade e ferrovie).

I più conosciuti attualmente sono l'F-111 americano ed il Tornado europeo, con caratteristiche abbastanza simili; entrambi dotati di due motori, ala a geometria variabile, velocità massima di 2,3 Mach, raggio d'azione di 1.400 km, possono montare missili antinave, anticarro, bombe a frammentazione, missili da crociera per attacchi nucleari o convenzionali a distanza, missili SRAM per attacchi a corto raggio.

Esistono poi aerei da appoggio ravvicinato alla fanteria, che possono effettuare attacchi controcarro con missili o cannoncini, o bombardamenti a bassa quota contro pattuglie nemiche, utilizzando bombe dirompenti o incendiarie, come le bombe al NAPALM, gelatina incendiaria a base di benzina e sali di alluminio, utilizzata largamente dagli americani nella guerra del Vietnam.

Compito degli aerei intercettori da combattimento e superiorità aerea è quello di intercettare ed abbattere gli aerei nemici, o fare da scorta agli aerei d'attacco; sono i più famosi e conosciuti in quanto protagonisti dei duelli aerei, come l'F14 Tomcat ed F15 Eagle americani, imbarcati sulle portaerei, il Mirage III francese, il Mig 23 russo; l'Italia utilizza per questa funzione gli F104S Starfighter, aerei supersonici da 2,2 Mach (ne è prevista la sostituzione con aerei più moderni).


 

Le loro caratteristiche sono l'alta manovrabilità, la rapidità di salita e l'alta velocità per intercettare l'avversario ed ingaggiare il combattimento prima che l'aereo nemico si avvicini al bersaglio, l'armamento costituito prevalentemente da missili aria-aria e cannoncino a tiro rapido.

Il punto debole dell'arma aerea è l'aeroporto, struttura fissa facilmente individuabile ed attaccabile, facile da mettere fuori uso mediante bombardamento con bombe ad alto potenziale, che scavano profondi crateri nelle piste, o bombe a grappolo, che cospargono le piste di piccoli ordigni che esplodono appena vengono toccati.

Per ovviare a questo inconveniente è stato concepito l'Harrier britannico, un aereo da appoggio tattico a decollo e atterraggio verticale (STOVL, Short Take Off and Vertical Landing) in grado di essere nascosto in capannoni sparsi sul territorio, di decollare improvvisamente ed atterrare ovunque; tale caratteristica ne permette l'impiego anche su navi dotate di piattaforma portaelicotteri o piccole portaerei.

I missili antiaerei utilizzati sono generalmente a guida infrarossa, come il Sidewinder americano e il Magic francese, che si dirigono verso le emissioni termiche dei turbogetti, o a guida radar passiva, come lo Sparrow americano o l'Aspide italiano, guidato dalle onde riflesse del radar dell'aereo che lo ha lanciato.

Il punto debole dei missili all'infrarosso è lo scarso raggio di azione (circa 10 km), mentre i missili a guida radar hanno raggio di azione più ampio (60 - 80 km) ma l'aereo che li lancia deve costantemente inquadrare nel suo radar l'aereo nemico, sino a quando il missile non lo colpisce; durante tale intervallo di tempo l'aereo è vulnerabile ed esposto agli attacchi avversari.

Un tipo particolare di missile aria-aria, in dotazione esclusivamente al Tomcat americano, è il missile Phoenix a guida radar attiva; dotato di un proprio radar autonomo è in grado di colpire un bersaglio a 160 km di distanza; questo missile, insieme a quelli a guida infrarossa, è di tipo "fire & forget" (spara e dimentica), in quanto non richiede l'inseguimento dell'aereo nemico.

Per contrastare gli attacchi da aerei e da terra gli aerei da combattimento sono dotati di numerose contromisure elettroniche (ECM), come bombe termiche (flare) per sviare i missili IR, pacchetti di striscioline metalliche (chaff) per creare falsi echi radar, ricevitori per avvisare il pilota che l'aereo è stato inquadrato dai radar avversari, emettitori di microonde per accecare i radar nemici.

Recentemente è stata sviluppata la tecnologia stealth (in lingua inglese la parola significa "procedimento segreto") che ha dato luogo alla produzione dei cosiddetti "aerei invisibili"; si tratta di una serie di accorgimenti per rendere gli aerei non rilevabili dai radar nemici.

I metodi per ridurre o annullare la tracciabilità di un aereo sono diversi; innanzitutto si può rivestire il velivolo di vernici opache alle onde radar, in modo da ridurne la riflessione, e miscelare gli scarichi caldi dei turbogetti con aria fredda in modo da ridurre le emissioni infrarosse.

Un altro metodo è quello di eliminare le superfici curve dall'aereo; poiché le onde radar vengono riflesse secondo i principi dell'ottica geometrica, se questa raggiunge una superficie curva (per esempio la fusoliera o le ali di un aereo) troverà sempre almeno un punto in cui un piano tangente alla superficie dell'aereo sia perpendicolare rispetto alla direzione di propagazione dell'onda, conseguentemente questa verrà riflessa all'indietro verso la sorgente e l'apparato ricevitore segnalerà un'eco radar.

Se l'aereo è formato da superfici piatte, l'onda radar verrà riflessa in altre direzioni;  se casualmente la superficie investita fosse perpendicolare alla direzione di propagazione, si avrebbe comunque un solo eco radar isolato, troppo poco per capire da dove viene l'aereo inquadrato, dove va, a che velocità si muove.

Tutti questi accorgimenti vengono utilizzati nell'F-117 Nighthawk, bombardiere subsonico impiegato per la prima volta durante la guerra del golfo; se si pensa che dall'inizio della storia dell'aviazione ad oggi tutti gli aerei sono sempre stati costruiti con superfici curve, armoniose ed aerodinamiche per evitare la formazione di vortici che riducono la portanza delle ali, si può immaginare quanti studi in galleria del vento siano stati necessari per far volare un aereo del genere.

Da ultimo i satelliti hanno dato notevoli contributi alla sorveglianza del territorio ed alla identificazione dei bersagli, affiancandosi agli aerei spia ed ai ricognitori nello svolgimento di questi compiti; durante la crisi di Cuba (1962) furono i satelliti americani ad individuare le basi missilistiche sovietiche in costruzione sull'isola.

Armati con laser di grande potenza, fasci di raggi X, missili e proiettili ad alta velocità, posizionati su orbite basse, o geostazionarie a 17.000 km di altezza, i satelliti  potrebbero essere usati in futuro per colpire e distruggere i satelliti nemici o postazioni fisse a terra, o per tentare di intercettare un attacco di missili balistici nemici, o guidare missili lanciati da terra (Anti Balistic Missile, ABM) contro i missili atomici intercontinentali.

Poiché l'efficacia di una tale azione di intercettazione non può comunque raggiungere il 100%, e facile intuire che la contromisura più semplice è quella di aumentare il numero di missili attaccanti; per evitare quindi una ulteriore proliferazione di armamenti nucleari, i sistemi ABM sono attualmente limitati dal trattato americano-sovietico del 1972.

Le altre possibili applicazioni di tecnologie innovative ai satelliti per fini militari, note con la sigla SDI (Strategic Defense Initiative, dette anche "guerre stellari"), sono tuttora allo studio e la loro realizzazione pratica è fortemente contestata a causa degli alti costi, i dubbi circa l'efficacia di tali armi e dall'opportunità politica di dare nuovi impulsi alla corsa agli armamenti.

__________________________________________________

Riferimenti bibliografici

Grande enciclopedia delle armi moderne,   Alberto Peruzzo editore

Aerei d'attacco,   De Agostini editore

Enciclopedia "I dieci Garzanti"

Storia della seconda guerra mondiale,   Garzanti editore

Enciclopedia Generale Illustrata,    Rizzoli Larousse

L'atomo militare,  di G. Longo e V. Silvestrini,  Editori Riuniti

Tecnologia delle armi da fuoco portatili,   di G. De Florentiis,   Hoepli editore


Torna alla pagina principale