R. B. MK-108

[Smersh]

Sono tornato recentemente a cercare foto e spaccati delle munizioni cal. 30 mm., sia moderne che più vecchiotte, e così mi sono ripassato le caratteristiche tecniche di quelle cartucce micidiali che erano in dotazione al cannone tedesco MK-108 della 2°G.M.

 

L'arma in sè non ha avuto, pensando alle avanzatissime soluzioni che conteneva, una grandissima notorietà (secondo me). I primi modelli svizzeri delle armi Oerlikon che si basavano sul cosiddetto "advanced primer blowback system" sono stati i 'papà' dei modelli Oerlikon, e successivamente Rheinmetall-Borsig, che hanno fatto la guerra assieme ai modelli Mauser (questi ultimi, credo, tutti a funzionamento di rinculo corto).

Il concetto basico è geniale a dir poco, e penso rappresenti il massimo assoluto a cui poteva arrivare il sistema dell 'advanced blowback'. Per forza la velocità d'uscita del proiettile era piuttosto bassa in confronto a quelle di altre armi: alcuni ben precisi fattori tecnici imponevano di scegliere tra un'arma che basandosi su quel sistema di funzionamento:

1) sparasse più lentamente ma con ben maggiore velocità del proiettile, oppure

2) sparasse con maggior cadenza, ma con minore velocità iniziale.

 

E' stato optato per la seconda soluzione, ed è nato il MK-108. Le particolari munizioni dette MinenGeschoss erano qualcosa di tremendo: 86 grammi di pentrite, cioè il 350% in più del contenuto di un'analoga munizione 'Minen' da 20 mm. del cannone Mauser MG-151/20 (che a sua volta, era la più potente tra tutte le granate 20 mm. della guerra).

 

segue -

[Smersh]

Il MK-108 - famoso in modo particolare per essere stato l'arma di bordo del jet Me-262, ma non soltanto quest'aereo ovviamente - era un capolavoro di tecnologia armiera: ultra-compatto (106 cm.) e leggero (58 kg.), per la gran parte composto di parti in acciaio stampato, accensione elettrica delle cartucce, relativa facilità di fabbricazione e specialmente di manutenzione.

Già esistente come progetto semi-definitivo verso la fine del 1940, ma portato al suo stadio finale nel 1942, l'arma era caratterizzata dal sistema cosiddetto "advanced primer ignition blowback", dove la cartuccia veniva accesa mentre addirittura si stava ancora muovendo in avanti nella camera di scoppio - prima di essere totalmente camerata.

In pratica il MK-108 sparava con la camera di scoppio NON bloccata in posizione chiusa (!!)

 

Un dente d'arresto azionato da aria compressa (contenuta da parte in bombole apposite) rilasciava il pesante blocco-otturatore, che due potenti molle espandenti spingevano in avanti. Una sporgenza sulla parte superiore dell'otturatore estraeva una cartuccia dal nastro di munizioni (un nastro dotato di "maglioni" diversissimi da quelli tradizionalmente presenti in un nastro standard di cartucce) e la spingeva nella camera di scoppio - qui vi era l'accensione elettrica dell'innesco, mentre la cartuccia era ancora in movimento.

La reazione in senso opposto dello sparo si sfogava sull'otturatore che stava ancora avanzando; la forza brutale del bossolo che voleva indietreggiare fermava, come prima cosa, l'otturatore e immediatamente dopo lo rimandava indietro contro i due molloni che cedevano gradualmente.

Nè la canna, nè il 'castello' si muovevano per via del rinculo nel MK-108. Nessun meccanismo di bloccaggio era richiesto: quando ll bossolo sparato arrivava, indietreggiando, nel preciso punto in cui avrebbe superato la forza dell'otturatore (e si sarebbe infine deformato, quindi, in una camera non totalmente chiusa) il proiettile era già fuori dalla canna e la pressione altissima dei gas era già scesa a zero - proprio grazie alla canna dell'arma che era cortissima, il che significava meno tempo impiegato a svuotarsi dalla pressione.

 

Il bossolo vuoto veniva estratto e... tornava, nientemeno, al suo posto nel nastro. Una nuova cartuccia veniva sfilata dal nastro e il ciclo ricominciava.

Altra curiosità: i bossoli (colorati di verde, a volte di marrone scuro) erano in acciaio, NON in ottone come la quasi totalità dei bossoli per cartucce. Un'arma davvero inusuale,

e in effetti i responsabili avevano preferito la celerità di tiro - circa 21-22 colpi in due secondi - invece di un'alta velocità iniziale, la quale non poteva essere alta proprio in virtù della canna molto corta.

 

segue.

Modificato 22 Novembre 2016 da Smersh

[Smersh]

Le munizioni per il Rheinmetall-Borsig MK-108 erano le 30x90: cioè 30 mm. di diametro proiettile, 90 mm. lunghezza del bossolo (in realtà, 91 mm.).

L'intera cartuccia era lunga ben 20,4 cm di cui il bossolo, appunto, non più di 9 cm. Per di più, oltre ad essere molto corto in relazione alla dimensione totale, di questi 9 cm. almeno 3,7 cm. erano occupati dalla parte inferiore del proiettile; escludendo ancora lo spessore del fondello rimaneva spazio per non più di 30 grammi di propellente, una polvere balistica alla nitrocellulosa in granuli piuttosto grossi, di potenza (relativamente) bassa e responsabile anch'essa di una velocità iniziale decisamente poco esaltante.

 

I proiettili, estratti dal bossolo erano lunghi esattamente 15 cm. Due tipi di granate esplosive, e alcune di tipo incendiario erano disponibili. Le già menzionate 'MinenGeschoss' erano ulteriormente suddivise in 3 cm M-Gesch. 108 Ausf.A m. Zerl. - 3 cm M-Brgr. 108 Ausf.A m. Zerl. e infine, 3 cm M-Gesch. o. Zerl.

L'involucro era sottilissimo (specialmente andando verso la spoletta) in proporzione al diametro del cilindro, e questo era alla base del concetto di 'MinenGeschoss' a prescindere dal calibro: un cilindro ogivale formato da ottimo acciaio di alta qualità pressato e poi 'rollato', invece di un blocco metallico in cui una cavità era ricavata mediante fresatura dal pieno. In quest'ultimo caso la parete era proporzionalmente molto più spessa e c'era molto meno posto per l'esplosivo.

Non solo: all'attimo dello scoppio una maggior quantità di energia andava sprecata, per così dire, nel dover frantumare lo spesso involucro di una granata standard, e rimaneva proporzionalmente una minore potenza devoluta al puro danno da causare.

 

La spoletta era solitamente una ZZ1589B in alluminio (se con meccanismo di auto-distruzione) o una AZ1587 (se senza il sistema di scoppio ritardato). La carica esplosiva era di per seè enorme in termini assoluti: ben 85 grammi di HA41 (il cosiddetto 'RDX') oppure di PETN - entrambi le sostanze avevano il 65% di potenza esplosiva in più del TNT.

Per paragone, la granata MinenGeschoss da 20 mm. del cannone Mauser MG-152/20 (altro protagonista tedesco della guerra aerea) conteneva 18,6 grammi, e il tutto si può paragonare ai circa 13 grammi per la granata esplosiva del famoso cannoncino anglo-americano Hispano da 20 mm.

 

Esisteva anche la granata mista esplosiva-incendiaria, nonchè una soltanto esplosiva ma con l'aggiunta dell'elemento tracciante. Quest'ultima era l'unica usata operativamente ad avere una linea più filante, in pratica una vera forma ogivale (le altre erano cilindri perfetti, ma con una sommità conica altrettanto perfetta).

In questo caso la carica esplosiva era solo leggermente più ridotta: 76 grammi invece di 85 grammi, di cui 73 di HA41 + 3 di PETN.

[Smersh]

Il sistema A.P.I. 'blowback' era, in definitiva, un rimedio alla quantità e complicazione dei meccanismi presenti in un sistema di funzionamento e riarmo automatico più tradizionale, e permetteva di contenere il peso dell'arma (nonchè la forza di rinculo che andava a sfogarsi, in ultimo, sulle strutture dell'aereo). Non mancavano comunque alcuni compromessi, anche non da poco.

In un sistema come questo la camera di scoppio è più lunga del normale poichè la parte anteriore dell'otturatore deve entrarci all'interno, sia pure di poco, mentre tiene saldamente il fondello della cartuccia.

 

Per sommi capi. la cosa è la seguente: in un'arma funzionante a rinculo tradizionale la canna e/o il castello, o una parte della culatta arretrano (in misura diversa) mentre l'otturatore è meccanicamente chiuso e soprattutto bloccato in modo perfetto. Le parti in movimento non sono poche e si presentano relativamente complicate, e il tutto produce

un rinculo 'sentito' in modo notevole dalla struttura a cui è ancorata l'arma.

In un modello di sistema A.P.I.B. l'unica parte che si muove, tra quelle direttamente coinvolte, è il blocco otturatore. C'è ovviamente il problema maggiore: istantaneamente al proiettile che inizia la corsa in avanti, l'otturatore per reazione deve indietreggiare poichè non è bloccato nè ancorato alla culatta - indietreggiando il bossolo si trova fin da subito col fondello fuori, ed immediatamente a seguire anche le pareti della cartuccia non sono più supportate dalla camera di scoppio (questo perchè il proiettile sta ancora viaggiando nella canna e la pressione dei gas è troppo alta).

Quindi il bossolo si deformerebbe, con tutto ciò che deriva come inceppamento. La soluzione: una camera di scoppio più lunga del dovuto, in modo che l'estremità davanti dell'otturatore possa entrarci mentre l'apposita 'unghia' trattiene saldamente lo speciale bordo del fondello (deve avere una sagoma apposita). Quindi la sequenza:

 

1) l'aria compressa stivata in apposite bombole ad alta pressione rilascia un dente d'arresto che era ciò che tratteneva l'otturatore, il quale è sotto la forte spinta di uno o più molloni;

2) l'innesco è acceso elettricamente, mentre l'otturatore e la cartuccia stanno ancora avanzando nella camera di scoppio. Il proiettile si sfila dal bossolo e si muove verso la canna, guadagnando alcuni preziosi millisecondi;

3) la pressione dei gas e la reazione di rinculo prima fermano a forza il bossolo (e ovviamente l'otturatore) poi cominciano a spingerlo all'indietrodi parecchi millimetri. Il bossolo è però sempre avvolto dalle pareti della camera che è più lunga del normale, quindi non si deforma - intanto il proiettile guadagna altre prezione frazioni di secondo mentre percorre la canna.

4) l'otturatore esce definitivamente portandosi appresso il bossolo; la parte bassa di quest'ultimo è anche la più spessa e robusta, quindi ancora non succede nulla. Quando anche le pareti si trovano al di fuori e potrebbero subire danni gravi, il proiettile è già uscito dalla canna (canna molto corta, necessariamente). e la pressione si è già sfogata, semplicemente. dall'estremità della canna stessa.

 

Si escludono a vicenda, però, l'elevata velocità iniziale e l'elevata cadenza di tiro. O una, oppure l'altra.

I vantaggi: pochissime parti in movimento, pochissimo rinculo 'sentito', otturatore molto leggero - cose desiderabili in un aereo da caccia. Gli svantaggi: carica di lancio non troppo potente (non deve danneggiare un otturatore già di per sè leggero), bassa velocità iniziale con minore portata utile, minore precisione.

Per il MK-108 i progettisti avevano optato per l'elevato ritmo di sparo, a discapito del rimanente.

Modificato 24 Novembre 2016 da Smersh