Archivio per gennaio 5, 2010

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(Source: Koku Fan)


XM140 30mm gun, XM30, XM52 & XM120 Armament Subsystems

In questo post parlero’ del cannone automatico XM140 da 30mm e dei suoi principali sottosistemi.

Nonostante sia sconosciuto ai piu’, l’XM140 ebbe un ruolo non secondario nello sviluppo dei cannoni automatici per elicotteri d’attacco. Infatti, mentre ai giorni nostri e’ consuetudine vedere armi da 30mm a bordo di mezzi come Apache, Tiger e Havoc, all’epoca del debutto l’XM140 era unico nel suo genere.

Come gia’ rimarcato nella pagina sull’XM35, negli anni cinquanta e sessanta le armi di calibro superiore al 12,7 erano eccezionalmente rare. Si trattava per lo piu’ di cannoni per aerei da caccia adattati e montati su installazioni artigianali o semi-artigianali realizzate in serie limitata (cfr. i Mauser MG 151 degli Alouette francesi in Algeria e gli M24A1 degli Huey americani in Vietnam).

L’importanza dell’XM140 risiede principalmente nel fatto che fu il primo, vero cannoncino specificatamente progettato per un elicottero d’attacco.

1. XM140: DESCRIZIONE GENERALE

L’XM140 e’ un’arma automatica ad alimentazione elettrica a culatta fissa e canna singola azionata da una camma a tamburo. L’XM140 e’ composto da due masse: la prima rinculante; la seconda non rinculante (o fissa).

Receiver, canna, camma a tamburo e blocco di culatta sono componenti facenti parte della massa rinculante. Feeder, supporto, motore, clutch e sistema di caricamento fanno invece parte della massa non rinculante.

L’XM140 e’ azionato da un motore da 2,5 hp a corrente alternata da 28V. Il rateo di fuoco nominale e’  attorno ai 400 colpi al minuto, tuttavia esso varia in funzione del voltaggio. Il raffreddamento e’ ad aria mentre il caricamento e’ di tipo elettro-meccanico.

In caso di inceppamento e/o munizionamento difettoso, l’arma provvede automaticamente ad espellere la munizione e a ricamerare il nuovo colpo.

Alla volata e’ inoltre applicato un freno di bocca (muzzle brake) con sei scanalature per lato al fine di mitigare gli effetti del rinculo.

Caratteristiche principali

XM140
Progettista: Springfield Armory
Costruttore: Philco-Ford
Calibro: 30x100B
Velocita’ alla bocca: 670 metri/sec.
Cadenza di tiro: 400 colpi/min
Sistema base di funzionamento: a rinculo
Sistema di chiusura: a camma
Sistema di caricamento: elettro-meccanico
Munizionamento: XM552, XM554, XM669
Gittata: 3000 metri
Lunghezza della canna: 660 mm
Lunghezza massima: 1530 mm
Larghezza massima: 123 mm
Profondita’ massima: 368 mm
Peso: 63,5 kg
Raffreddamento: ad aria
Headspace: fisso

1.1 la munizione

La principale munizione dell’XM140 era la granata dual-purpose XM552 ad alto esplosivo basata sulla cartuccia calibro 30x100B .

La XM552 fu sviluppata dall’Arsenale dell’Esercito di Picatinny nel 1965.  La testata del proiettile e’ di tipo dual- purpose, ovvero basata su una carica esplosiva sagomata (shaped charge) accoppiata ad una a frammentazione. La lunghezza della munizione completa e’ circa 178mm per un peso di poco piu’ di 400 grammi.

La granata da 30mm dell’XM140
(photo courtesy of Woodin Laboratories)

2. – XM140: CENNI STORICI

Il lungo e travagliato sviluppo di quest’arma ebbe inizio sotto l’amministrazione Kennedy, nel 1963, allorche’ il quartiergenerale dell’US Army Weapons Command emise un requisito per un cannoncino di nuova generazione destinato agli elicotteri armati (detti anche gunship) e ai futuri elicotteri d’attacco.

Dopo le necessarie valutazioni e comparazioni con altri sistemi d’arma, l’US Army decise di premiare il progetto dell’arsenale di Springfield e assegnare dunque a quest’ultimo il compito di proseguire con lo sviluppo della nuova arma.

Inizialmente il progetto era conosciuto sotto diversi nomi :

- Gun Type Aerial System (GTAS);
– Area Point Weapon System
(APWS)
- Weapons Command, 30mm (WECOM-30).

Fu solo quando lo sviluppo formale ebbe inizio (giugno 1964) che furono assegnate le appropriate designazioni ufficiali: XM130 per il cannoncino e XM30 per il primo sottosistema destinato all’elicottero UH-1.

L’XM140 nacque principalmente per due ragioni:

A. sostituire totalmente o parzialmente il lanciarazzi XM3 da 2,75 pollici (normalmente montato a bordo degli UH-1 Huey dei reparti Aerial Rocket Artillery);
B. equipaggiare gli elicotteri d’attacco con un’arma multiruolo in grado di ingaggiare uomini e mezzi leggermente corazzati (i.e. APC, IFV etc).

Secondo le specifiche originali l’XM140 doveva essere in grado di colpire sia bersagli puntiformi che areali.

Uno dei primi prototipi dell’XM140  –  Arsenale di Springfield, 24 Agosto 1964. Notare la munizione da 30mm, assai differente da quella che poi verra’ adottata per quest’arma.

2.1 – Lockheed Cheyenne e primi test dell’XM140

Il principale destinatario di quest’arma era in realta’ il Lockheed AH-56 Cheyenne (foto sotto), un avveneristico elicottero compound che nel 1966 si era aggiudicato la vittoria nel concorso Advanced Aerial Fire Support System (AAFSS), indetto dall’US Army un paio di anni prima. L’XM140, tuttavia, poteva essere installato anche su altri tipi di aeromobili, sia ad ala fissa che rotante.

I programmi relativi alla costruzione e ai test dell’XM140/XM30 furono approvati nel gennaio 1967, tuttavia problemi di varia natura all’arma e al munizionamento ritardarono l’inizio delle prove presso l’Aberdeen Proving Ground fino al Settembre 1968.

Nei dieci mesi successivi arma e sottosistemi furono testati prima a bordo di un UH-1C (XM30 subsystem), e infine su veri e propri elicotteri d’attacco come il summenzionato AH-56 (XM52 subsystem) e l’AH-1G (XM120 subsystem). Sempre in quel lasso di tempo l’XM140 venne nuovamente sottoposto a modifiche correttive atte ad incrementare prestazioni e affidabilita’ generale.


7258L-1

Il futuristico Lockheed AH-56 Cheyenne, vincitore del concorso AAFSS (Advanced Aerial Fire Support System)


prove di fuoco dell’XM30  – click to enlarge (2000 x 1000 px) – US Army photo


3 – I SOTTOSISTEMI D’ARMA

Mentre l’arma era ovviamente la medesima, i tre sottosistemi differivano notevolmente fra loro. Vediamoli insieme.

XM30 armament subsystem
Bell UH-1

Il sottosistema XM30 (foto sotto) comprendeva:

- due cannoncini XM140 racchiusi all’interno di altrettanti pod aerodinamici;
– una coppia di sistemi di alimentazione per XM140;
– un contenitore per le munizioni (sito nel vano di carico dell’UH-1);
– boosters;
– scatola di connessione amplificata (junction amplifier box);
– pannello di controllo e stazione di mira.

Il totale munizioni imbarcato era pari a 1200 colpi (600 colpi per arma).

Questo sottosistema fu il primo testato dall’Esercito USA.


Vista dall’alto dell’XM30 armament subsystem (US Army photo)


Pod sinistro dell’XM30. Notare le generose dimensioni del nastro di munizioni e il portello del vano  di carico modificato (US Army photo)

XM52 armament subsystem
Lockheed AH-56 Cheyenne

L’AH-56 Cheyenne utilizzava invece il sottosistema XM52, che era monoarma ed installato all’interno di una torretta posta in posizione ventrale (belly turret). I principali componenti comprendevano:

- cannoncino XM140 con sistema di alimentazione delle munizioni;
– torretta ventrale;
– pannello di controllo;
– serbatoio cilindrico per le munizioni.

La torretta poteva ruotare di 200° a destra e a sinistra con un’elevazione e depressione massima rispettivamente di +26°/-60°. Per ragioni di sicurezza l’XM52 era provvisto di blocchi che impedivano all’arma di fare fuoco per errore contro l’aeromobile.

Il tamburo conteneva ben 2010 colpi ed aveva un diametro pari a 99 cm per una lunghezza di 101.


Cannoncino XM140, con torretta e pannello di controllo (US Army photo)

XM120 armament subsystem
Bell AH-1G HueyCobra

Per quanto riguarda il Cobra si decise di sfruttare lo spazio normalmente occupato dalla torretta M29 con Minigun e lanciagranate. Venne dunque approntata un’installazione ad hoc con torretta elettrica denominata XM120.

4. PRODUZIONE IN SERIE E CANCELLAZIONE DEL PROGRAMMA

Ad aggiudicarsi il contratto per la costruzione delle armi fu l’Aeroneutronic Division della Philco-Ford. Qui di seguito vengono riportate il numero delle armi costruite:

1967: 11
1968: 16
1969: 43

Importante segnalare che nel 1969 l’arma raggiunse il primo stadio di produzione limitata in serie, segno che si era a buon punto.

Purtroppo cosi’ non era per l’AH-56 Cheyenne, afflitto non solo da problemi tecnici apparentemente insormontabili, ma anche dal progressivo aumento dei costi di sviluppo. Anche gli attriti e le rivalita’ con l’US Air Force giocarono un ruolo non certo secondario nel destino di questa avveneristica, quanto sfortunata  macchina.

L’Aeronautica Militare USA, sentendosi minacciata dall’AH-56, fece quanto in suo potere per affossare i piani dell’Esercito in materia di supporto aereo ravvicinato (CAS). Nei fatti, uno dei motivi che portarono alla specifica A-X, poi vinta dall’A-10, fu quello di convincere i vertici politici e militari che l’USAF era in grado di fornire una valida piattaforma aerea in grado di adempiere a funzioni CAS.

Ritornando al Cheyenne, le sperimentazioni pratiche, iniziate con il volo inaugurale avvenuto il 21 settembre 1967, continuarono fra alti e bassi fino all’incidente del 12 marzo 1969 che porto’ alla morte del pilota collaudatore. Nel frattempo il Dipartimento della Difesa, a causa di tagli al bilancio, aveva annullato l’ordine relativo a 375 esemplari stipulato nel 1968.

La Lockheed continuo’ a sviluppare il progetto in proprio nella speranza di ottenere nuovi fondi governativi, ma il dirottamento di questi ultimi verso altri programmi fece interrompere all’azienda ogni ulteriore sforzo nel Agosto 1972, dopo aver realizzato appena dieci esemplari. Per quella data, l’XM140 era ormai in fase avanzata e, secondo i dati forniti dall’Esercito USA, la quantita’ totale di munizioni sparate aveva superato i 620.000 colpi.

Disgraziatamente la fine del Cheyenne coincise con quella dell’XM140, che venne abbandonato di li a poco.

Poco tempo dopo la fine del programma Cheyenne, l’US Army lancio’ la specifica Advanced Attack Helicopter (AAH), che in seguito avrebbe portato all’AH-64 Apache e ad un nuovo cannoncino: l’Hughes  M230. Ma questa e’ un’altra storia.

Dettaglio dell’XM30 – 26 Luglio 1968 – click to enlarge (US Army photo)

Dettaglio dell’XM30 – foto 2 – 26 Luglio 1968 – click to enlarge (US Army photo)


Uno degli UH-1C impiegati per testare il sottosistema XM30 (US Army photo)

Ufficiale dell’US Army Aviation ispeziona un sottosistema XM30 a bordo di un UH-1C – CLICK TO ENLARGE (US Army photo)

Militari e tecnici civili alle prese con uno dei pod dell’XM30 – CLICK TO ENLARGE (US Army photo)

Cannoncino XM140 privato della carenatura. Si notino il contenitore delle munizioni nel vano di carico e il militare mentre armeggia con il sistema di puntamento – CLICK TO ENLARGE (US Army photo)

30mmgunUna delle ultime versioni dell’XM140, probabilmente nata per il Cobra

Nota sulle immagini:

Tutte le fotografie in grande formato sono tratte dagli archivi dell’Army Aviation Museum (Alabama) (a special thanks to Ray/Rotorwash).


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