Il tipico rumore “BRTTTTT” del cannone “Gatling” GAU-8 / A Avenger dell’A-10 Warthog

by AvioBlog · 19 Maggio 2021

Soprannominato Warthog, Hog o semplicemente Hawg, l’ A-10 Thunderbolt II è, fondamentalmente, un velivolo costruito attorno al cannone Gatling a sette canne a sette canne GAU-8 Avenger da 30 mm. Il cannone Avenger è l’arma principale del caccia ed è in grado di sparare oltre 3.900 proiettili al minuto.

“È un’arma punta e spara estremamente precisa che garantisce ai nostri piloti una potenza di fuoco e una flessibilità superiori in un combattimento ravvicinato a terra”, spiegò una volta un pilota di Warthog. Il GAU-8 è valutato a “5 mil, 80%”, il che significa che l’80% dei colpi andrà a segno all’interno di un cerchio di 5 mil con i mil che sono milliradianti (a 1.000 piedi cinque mil sarebbero 5 m, quindi l’80% dei colpi andrebbe a segno all’interno di un cerchio di 5 m a 70 giri al secondo).

Tutto nell’A-10 è progettato per “fare spazio” al cannone, compreso il carrello di atterraggio anteriore, spostato a destra dell’aereo in modo che la canna di sparo si allinei al centro della cellula. Più in dettaglio, poiché le forze di rinculo del cannone potrebbero spingere l’intero aereo fuori bersaglio durante le raffiche prolungate, l’arma stessa è montata lateralmente fuori centro, leggermente a babordo della linea centrale della fusoliera, con la canna che “spara” attivamente nella posizione delle nove (se visto dalla parte anteriore del velivolo), in modo che la canna di sparo si trovi direttamente sulla linea centrale del velivolo. La canna di fuoco si trova anche appena sotto il baricentro del velivolo, essendo puntata lungo una linea 2 gradi sotto la linea di volo dell’aereo. Questa disposizione centra accuratamente le forze di rinculo, prevenendo i cambiamenti nel beccheggio o nell’imbardata dell’aereo durante le raffiche.

Ciascuna delle sue sette canne ha una scanalatura interna di “riffling” che attraversa l’intera lunghezza della canna in modo che possa essere indotta una rotazione su ogni round. I 1.150 colpi da 30 mm di proiettili immagazzinati nel tamburo pesano circa 4.000 libbre: questo significa che il peso dei proiettili deve essere tenuto in considerazione rispetto alla posizione del baricentro del velivolo. Una volta sparati i colpi, si dovrebbe effettivamente mettere una zavorra nel muso per bilanciare l’aereo!

Altre caratteristiche del design del Warthog supportano il funzionamento dell’Avenger. Ad esempio, come spiegato dal maggiore Cody “ShIV” Wilton, il comandante dell’A-10 Demo Team, in un video piuttosto epico pubblicato di recente sui “media”, le “slatts” su ogni ala, che non sono “slatts” nel senso tradizionale di un aeroplano poiché non generano portanza né aiutano il pilota ad atterrare più lentamente, ma attenuano il flusso d’aria dall’ala nel motore e prevengono gli stalli quando l’aereo vola ad alto AOA (angolo di attacco), aiuta anche a deviare il gas di sparo del cannone al di sotto dell’ala in modo che non soffochi il motore (poiché il gas del cannone non ha ossigeno) quando l’aereo utilizza l’arma. C’è anche una barriera frangivento che al momento dello sparo devia il gas lungo la fusoliera.

Gli straordinari video tratti dal canale YouTube 3D Mil-Tech, mostrano con dettagli inediti, come funziona il GAU-8 Avenger: dà un’idea dell’assemblaggio del carrello a sette canne compreso il sistema di alimentazione: straordinario e devastante!

Il General Electric GAU-8 / A Avenger è un cannone da 30 millimetri ad azionamento idraulico a sette canne rotanti in stile Gatling autocannone che in genere viene montato sugli A-10 dell’Usaf. Progettato specificamente per il ruolo anticarro, l’Avenger utilizza colpi molto potenti ad alto rateo di fuoco. Il GAU-8 / A viene utilizzato anche in un sistema d’ arma CIWS imbarcato, che fornisce difesa contro minacce a corto raggio come missili altamente manovrabili, aerei e navi di superficie a manovra rapida. Il GAU-8 / A è attualmente prodotto dalla General Dynamics.

Storia

Il GAU-8 è stato ideato come programma parallelo con la competizione AX (o Attack Experimental) che ha dato origine all’A-10. Le specifiche per il cannone furono stabilite nel 1970, con General Electric e Philco-Ford che offrivano progetti concorrenti. Entrambi i prototipi AX, lo YA-10 e il Northrop YA-9, furono progettati per incorporare l’arma, sebbene non fosse disponibile durante la competizione iniziale; l’M-61 VULCAN fu utilizzato come sostituto temporaneo. Una volta completato, l’intero assemblaggio del GAU-8 (correttamente denominato A / A 49E-6 Gun System) rappresenta circa il 16% del peso a vuoto dell’aereo A-10. Poiché il cannone svolge un ruolo significativo nel mantenere l’equilibrio e il centro di gravità dell’A-10, è necessario installare un martinetto sotto la coda dell’aereo ogni volta che il cannone viene rimosso per l’ispezione al fine di evitare che l’aereo si ribalti all’indietro.

Il cannone è montato leggermente a babordo in modo che la canna del cannone a fuoco attivo si trovi nella posizione delle ore 9 e sulla linea centrale del velivolo, con il carrello di atterraggio anteriore posizionato a tribordo. L’arma viene caricata utilizzando il supporto per tubo collegato di Syn-Tech GFU-8 / E carrello di montaggio per caricamento munizioni da 30 mm. Questo veicolo è unico per l’A-10 e il GAU-8.

L’A-10 con il suo cannone GAU-8 / A è entrato in servizio nel 1977. È stato prodotto dalla General Electric, sebbene la General Dynamics Armament and Technical Products sia stata responsabile della produzione e del supporto dal 1997, quando la divisione è stata venduta dalla Lockheed Martin alla General Dynamics.

Design

Lo stesso GAU-8 pesa 620 libbre (280 kg), ma l’arma completa, con sistema di alimentazione e tamburo, pesa 4.029 libbre (1.828 kg) con un carico massimo di munizioni. Misura 19 piedi 5+ 1 / 2 in (5.931 m) dal muso al punto più arretrato del sistema munizioni, e il tamburo munizioni sola è 34,5 pollici (88 cm) di diametro e 71,5 pollici (1,82 m) di lunghezza. La potenza per azionare l’arma è fornita da due motori idraulici pressurizzati da due sistemi idraulici indipendenti. Il caricatore può contenere 1.174 colpi, anche se 1.150 è il tipico carico. La velocità alla volata quando si sparano colpi incendiari perforanti è di 1.013 m / s, quasi la stessa di quelli da 20 mm dell’M61 Vulcan, sostanzialmente più leggero, che conferisce al cannone un’energia alla canna di poco più di 200 kilojoule.

Il mix standard di munizioni per l’uso anti-carro è un mix cinque a uno di PGU-14 / B Armor Piercing Incendiary, con un peso del proiettile di circa 14,0 once (395 grammi o 6.096 grani) e PGU-13 / B High Explosive Proiettili incendiari (HEI), con un peso del proiettile di circa 13,3 once (378 grammi o 5.833 grani). Il proiettile del PGU-14 / B incorpora un corpo in alluminio leggero, fuso attorno a un nucleo penetrante di uranio impoverito di calibro più piccolo. L’Avenger si è dimostrato letale quando testato contro i carri armati M47 Patton nel 1979.

Un’innovazione nel design delle munizioni GAU-8 / A è l’uso di custodie in lega di alluminio al posto del tradizionale acciaio o ottone. Questo da solo aggiunge il 30% alla capacità delle munizioni per un dato peso. I proiettili incorporano una fascia di trasmissione in plastica per migliorare la durata della canna. Le cartucce misurano 11,4 pollici (290 mm) di lunghezza e pesano 1,53 libbre (0,69 kg) o più.

La velocità di fuoco dell’Avenger era originariamente selezionabile: 2.100 giri al minuto (rpm) con l’impostazione bassa o 4.200 rpm con l’impostazione alta. Questa velocità venne successivamente modificata in una velocità fissa di 3.900 giri / min. A questa velocità ci vorrebbero 18 secondi di fuoco prolungato per svuotare il caricatore. In pratica, il cannone è limitato a raffiche di uno e due secondi per evitare il surriscaldamento e risparmiare le munizioni; anche la durata della canna è un fattore importante, poiché l’USAF ha specificato una durata minima di almeno 20.000 colpi per ogni set. Non vi è alcuna limitazione tecnica alla durata in cui il cannone può sparare continuamente e un pilota potrebbe potenzialmente spendere l’intero carico di munizioni in una singola raffica senza danni o effetti negativi al sistema d’arma stesso. Tuttavia, questo rateo di fuoco costante ridurrebbe notevolmente la durata della canna e richiederebbe ispezioni aggiuntive traducendosi in intervalli più brevi tra le sostituzioni.

Ogni canna ha un design non automatico molto semplice con la propria culatta e otturatore. Come l’originale Gatling, l’intero ciclo di sparo è azionato da camme e alimentato dalla rotazione delle canne. Lo stesso gruppo del carrello a sette canne è azionato dal doppio sistema idraulico dell’aereo. L’alimentazione delle munizioni del GAU-8 / A è senza collegamento, riducendo il peso ed evitando un grande potenziale di inceppamento. Il sistema di alimentazione è a doppia estremità, consentendo il ritorno degli involucri esausti nel tamburo delle munizioni. Inoltre, il rimettere i bossoli vuoti nel tamburo ha un effetto minore sul centro di gravità dell’aereo rispetto all’espulsione. Il sistema di alimentazione si basa su quello sviluppato per le successive installazioni M61, ma utilizza tecniche e materiali di progettazione più avanzati in tutto, per risparmiare peso.

Sistema di sparo

Precisione

Il GAU-8 / A è estremamente preciso e può sparare fino a 3.900 colpi al minuto senza complicazioni. Il proiettile da 30 mm ha il doppio della portata, metà del tempo per mirare e tre volte la massa dei proiettili sparati dai cannoni montati su aerei di supporto aereo ravvicinato comparabili.

La velocità alla volata del GAU-8 / A è circa la stessa di quella del cannone Vulcan M61, ma il GAU-8 / A utilizza munizioni più pesanti e ha una balistica superiore. Il tempo di volo del suo proiettile a 4.000 piedi (1.200 m) è del 30 percento inferiore a quello di un proiettile M61; il proiettile GAU-8 / A decelera molto meno dopo aver lasciato la canna, e decade di una quantità trascurabile, circa 10 piedi (3,0 m) sulla distanza. La precisione GAU-8 / A quando installata nell’A-10 è valutata a “5 mil , 80%”, il che significa che l’80% dei colpi sparati colpirà all’interno di un cono con un angolo di cinque milliradianti; ciò equivale a un cerchio del diametro di 12 metri (40 piedi) a un raggio di progetto dell’arma di 1.200 metri (4.000 piedi). In confronto, l’M61 ha una dispersione di 8 milliradianti.

Recoil

Come già evidenziato, poiché le forze di rinculo del cannone potrebbero spingere l’intero aereo fuori bersaglio durante il tiro, l’arma stessa è montata lateralmente fuori centro, leggermente a babordo della linea centrale della fusoliera, con la canna che “spara” attivamente nella posizione delle nove (se visto dalla parte anteriore del velivolo), in modo che la canna di sparo si trovi direttamente sulla linea centrale del velivolo. La canna di fuoco si trova anche appena sotto il baricentro del velivolo, essendo puntata lungo una linea 2° sotto la linea di volo dell’aereo. Questa disposizione centra accuratamente le forze di rinculo, prevenendo cambiamenti nel beccheggio o nell’imbardata dell’aereo quando spara. Questa configurazione lascia spazio anche al carrello di atterraggio anteriore, che è montato leggermente decentrato sul lato di tribordo del muso.

Il GAU-8 / A utilizza adattatori di rinculo. Sono l’interfaccia tra l’alloggiamento del cannone e il supporto dello stesso. Assorbendo (in compressione) le forze di rinculo, distribuiscono il tempo dell’impulso di rinculo e contro l’energia di rinculo trasmessa alla struttura portante al momento dello sparo.

I motori dell’A-10 erano inizialmente suscettibili al “frame-out” (spegnimento della fiamma) quando sottoposti a gas generati durante lo sparo del cannone. Quando il GAU-8 viene attivato, il fumo dell’arma può arrestare i motori, e questo è accaduto durante i test di volo iniziali. Lo scarico del cannone è essenzialmente privo di ossigeno ed è certamente in grado di provocare lo spegnimento delle fiamme delle turbine a gas. I motori dell’A-10 furono subito modificati ed utilizzano una sezione di combustione autosufficiente. Quando il cannone spara, gli accenditori si attivano per ridurre la possibilità di uno spegnimento della fiamma.

La forza di rinculo media del GAU-8 / A è di 10.000 libbre (45 kN), che è leggermente superiore all’uscita di ciascuno dei due motori TF34 dell’A-10 di 9.065 lbf (40,3 kN). Sebbene questa forza di rinculo sia significativa, in pratica una raffica di cannone rallenta l’aereo solo di poche miglia all’ora in volo livellato.

Varianti

Parte della tecnologia del GAU-8 / A è stata trasferita nel più piccolo GAU 12/U da 25 mm, sviluppato per l’ aereo AV-8B Harrier II. Il GAU-12 ha all’incirca le stesse dimensioni dell’M61 da 20 mm. La GE ha sviluppato il GAU-13 / A, un’arma a quattro canne rotanti utilizzando componenti del GAU-8 / A, che venne testato in POD come il GPU-5 / A. L’Avenger costituisce anche la base per il cannone navale di difesa aerea del portiere CIWS sviluppato in Olanda.