I primi cannoni sparavano munizioni ad energia cinetica, inizialmente costituite da pesanti palle di pietra lavorata e successivamente di metalli densi. Fin dall’inizio, la combinazione di un’alta energia di volata con il peso e la durezza del proiettile sono stati i fattori principali nella progettazione di tali armi. Allo stesso modo, lo scopo principale di tali armi è stato generalmente quello di sconfiggere i gusci protettivi dei veicoli corazzati o altre strutture difensive, che si tratti di muri di pietra, legni di navi a vela o corazze di carri armati moderni. Le munizioni ad energia cinetica, nelle sue varie forme, sono sempre state la scelta per queste armi a causa della balistica terminale altamente focalizzata.
Lo sviluppo del moderno penetratore KE combina due aspetti della progettazione dell’artiglieria: alta velocità della canna e forza concentrata. L’alta velocità di volata si ottiene utilizzando un proiettile con una massa bassa e una grande area di base nella canna del cannone. Sparare un proiettile di piccolo diametro avvolto in un guscio esterno leggero, chiamato sabot, aumenta la velocità della canna. Una volta che il proiettile esce dalla canna, il sabot non è più necessario e cade a pezzi. Questo lascia il proiettile che viaggia ad alta velocità con una sezione trasversale più piccola e una ridotta resistenza aerodinamica durante il volo verso il bersaglio (vedi balistica esterna e balistica terminale). La Germania ha sviluppato i sabot moderni con il nome di “treibspiegel” (“specchio di spinta”) per dare più quota ai suoi cannoni antiaerei durante la seconda guerra mondiale. Prima di questo, i sabot primitivi in legno erano stati usati per secoli sotto forma di una spina di legno attaccata o caricata in culatta prima delle palle di cannone nella canna, posta tra la carica propellente e il proiettile. Il nome “sabot” (pronunciato /ˈsæboʊ/ SAB-oh nell’uso inglese) è la parola francese per zoccolo (una scarpa di legno tradizionalmente indossata in alcuni paesi europei).
La concentrazione della forza in un’area più piccola fu inizialmente ottenuta sostituendo il singolo pallino di metallo (di solito acciaio) con un pallino composito utilizzando due metalli, un nucleo pesante (basato sul tungsteno) dentro un guscio esterno di metallo più leggero. Questi disegni erano conosciuti come armour-piercing composite rigid (APCR) dai britannici, high-velocity armor-piercing (HVAP) dagli USA, e hartkern (nucleo duro) dai tedeschi. All’impatto, il nucleo aveva un effetto molto più concentrato dei pallini di metallo semplice dello stesso peso e dimensioni. Tuttavia, la resistenza all’aria e gli altri effetti erano gli stessi del proiettile di dimensioni identiche. I proiettili perforanti ad alta velocità (HVAP) erano usati principalmente dai distruttori di carri armati dell’esercito americano ed erano relativamente poco comuni, dato che il nucleo di tungsteno era costoso e prioritario per altre applicazioni.
Tra il 1941 e il 1943, gli inglesi combinarono le due tecniche nel proiettile sabot perforante (APDS). Il sabot sostituiva il guscio metallico esterno dell’APCR. Mentre è nel cannone, il proiettile aveva una grande area di base per ottenere la massima accelerazione dalla carica propulsiva, ma una volta fuori, il sabot cadeva per rivelare un proiettile pesante con una piccola area trasversale. I proiettili APDS sono serviti come arma primaria di energia cinetica della maggior parte dei carri armati durante il periodo della prima guerra fredda, anche se hanno sofferto lo svantaggio principale dell’imprecisione. Questo è stato risolto con l’introduzione del proiettile APFSDS (armour-piercing fin-stabilized discarding sabot) durante gli anni ’70, che ha aggiunto alette stabilizzatrici al penetratore, aumentando notevolmente la precisione.
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