Il Boeing B-29 Superfortress (Model 341/345)

Il Boeing B-29 Superfortress (Model 341/345) era un bombardiere strategico, quadrimotore ad elica ed ala media, sviluppato dall'azienda aeronautica statunitense Boeing nei primi anni quaranta, famoso per aver preso parte alla campagna di bombardamento sul Giappone da parte dell'United States Army Air Forces (USAAF) durante la Seconda guerra mondiale e per aver inaugurato l'era nucleare.  Fu anche il più grande e pesante tra gli aerei ad aver prestato servizio operativo nel conflitto.

Nato come bombardiere diurno d'alta quota, invece venne spesso utilizzato per bombardamenti incendiari notturni a bassa e media quota sul Giappone, nonché per lo sgancio delle due bombe atomiche su Hiroshima e Nagasaki. I due esemplari che operarono il bombardamento atomico vennero denominati "Enola Gay" e "BOCKSCAR". Il B-29 fu il singolo progetto più costoso di tutta la Seconda guerra mondiale: il suo sviluppo richiese investimenti per tre miliardi di dollari. È considerato il bombardiere più efficace della guerra sotto ogni aspetto nonché il più avanzato bombardiere Alleato.
La necessità di disporre di una nuova generazione di bombardieri strategici capaci di colpire obiettivi in Europa o Asia diede luogo al programma di sviluppo per un aereo a lunghissimo raggio. Il primo a concepire sin dagli anni trenta la necessità per gli Stati Uniti di dotarsi di bombardieri strategici, più pesanti del Boeing B-17 Flying Fortress che ancora doveva essere messo in produzione, fu il generale di divisione Oscar Westover, comandante dell'United States Army Air Corps, poi morto in un incidente aereo il 21 settembre 1938. Gli successe nell'incarico il generale Henry H. Arnold che continuò la sua opera a favore di un bombardiere "molto pesante".
La Boeing iniziò le sue esperienze con aerei militari di dimensioni molto grandi già nel 1934. Realizzò per l'USAAC il model 294, un prototipo di grandi dimensioni che prese la denominazione militare di XB-15. L'aereo era stato pensato per adottare quattro motori da 1000 hp, ma non essendo disponibili alla data della costruzione, venne equipaggiato con motori da 850 hp che lo resero troppo lento e quindi inutilizzabile per scopi militari. Il prototipo rimase unico e non venne costruito in serie. Venne allora progettato un aereo migliorato con ala alta, carrello triciclo e gli annunciati motori Wright R-3350 Duplex Cyclone da 2000 hp. Il progetto, denominato model 316, non venne realizzato, stante l'indisponibilità dei motori.

Per quanto impegnata nello sviluppo del B-17, la casa di Seattle lavorò in parallelo su una versione della "fortezza volante" a più lungo raggio e con cabina pressurizzata. L'esperienza maturata con il 307 Stratoliner, il primo aereo commerciale pressurizzato, portò prima al disegno del model 332 del marzo 1938, una versione pressurizzata del B-17 e con motori radiali Pratt & Whitney R-2180. I motori radiali Pratt & Whitney vennero sostituiti nel model 333A, il progetto successivo, disegnato a fine 1938 per utilizzare quattro Allison V-1710 a dodici cilindri raffreddati ad acqua, installati in tandem e in grado di erogare 1150 hp. Nel febbraio 1939 l'ufficio progetti della Boeing tornò ai motori radiali con il model 333B.

Sviluppo

Il primo prototipo effettuò il suo volo inaugurale da Boeing Field di Seattle il 21 settembre 1942.  A causa del progetto estremamente innovativo dell'aereo, la complessità dei requisiti richiesti e la grande pressione sulle linee di produzione, le fasi iniziali del progetto furono molto travagliate. Il secondo prototipo, diversamente dal primo che era disarmato, venne equipaggiato con un sistema di armamento difensivo della Sperry che adottava torrette comandate a distanza per i mitraglieri, per il cui puntamento venivano utilizzati dei periscopi. Il primo volo di questo secondo prototipo avvenne il 30 dicembre 1942 e venne interrotto a causa di un grave incendio a un motore. Il 18 febbraio 1943 lo stesso aereo precipitò durante il suo secondo volo di prova, in quanto un altro incendio ad un motore si propagò all'ala facendo precipitare l'aereo su una fabbrica posta ai margini della pista di atterraggio. Nell'incidente rimasero uccisi i 10 uomini di equipaggio e altre 20 persone a terra. Le modifiche agli aerei di produzione furono così frequenti e così veloci che all'inizio del 1944 i B-29 volavano dalle linee di produzione direttamente alle officine di modifica per essere sottoposti alle estese rilavorazioni necessarie per incorporare le ultime varianti progettuali. L'Air Force gestiva le officine di modifica lottando con l'ampiezza delle rilavorazioni richieste e la mancanza di hangar in grado di ospitare i B-29, il tutto combinato con il gelo che rallentava i lavori. La situazione era tale che alla fine del 1943, sebbene 100 aerei fossero stati consegnati dalle linee di produzione, soltanto il 15% era impiegabile. Questo stato di cose causò un intervento del generale Henry "Hap" Arnold che si occupò di risolvere il problema. Venne inviato del personale dalle linee di produzione delle fabbriche ai centri di modifica per accelerare le lavorazioni e avere un numero di aerei sufficiente a equipaggiare il primo gruppo da bombardamento in quella che fu chiamata "la battaglia del Kansas". 150 aerei furono modificati nelle sei settimane tre il 10 marzo e il 15 aprile 1944. Era passato quasi un anno prima di avere aerei in grado di operare in modo affidabile.

La produzione di serie

Il processo di costruzione del B-29 era complesso. Erano interessati quattro stabilimenti principali per l'assemblaggio: due stabilimenti gestiti dalla Boeing a Renton nello stato di Washington e a Wichita in Kansas, uno stabilimento della Bell Aircraft Corporation a Marietta in Georgia ("Bell-Atlanta"), ed uno stabilimento della Martin a Omaha nel Nebraska (“Martin-Omaha").
Furono coinvolti nel progetto migliaia di subappaltatori.

Tecnica

Il B-29 era un apparecchio da bombardamento pesante, con struttura monoplana e interamente metallica, con fusoliera a sezione cilindrica costante per circa il 70% della lunghezza, concepito per le alte quote, quadrimotore e complessivamente convenzionale nelle forme, anche se realizzato con tecnologie all'avanguardia: impiantistica schermata, armi telecomandate, abitacolo pressurizzato e un sistema elettrico e idraulico di complessità senza precedenti. La cellula rappresentava un'innovazione radicale rispetto alle tradizioni della Boeing, e comportò l'uso di nuove leghe metalliche e di nuove tecniche costruttive. Dove i B-17 avevano adottato una struttura in travi tubolari per le loro ali, una tecnica che risaliva al Monomail del 1930, la sottile ala del B-29 e i massicci flap che vi erano montati richiedevano una struttura completamente nuova che avrebbe indicato la strada ai futuri sviluppi dell'era dei jet. L'ala a bassa resistenza era rivoluzionaria per l'epoca e prese il nome di progetto 117. Il profilo alare utilizzato generava il doppio della portanza dell'ala del B-17. Il generale LeMay affermava che "È stata l'ala a fare l'aeroplano".


Motori

A muovere il B-29 erano 4 motori Wright R-3350 raffreddati ad aria, con 18 cilindri in configurazione a doppia stella in tandem, con una cilindrata complessiva di 55 litri. Il propulsore era dotato di un serbatoio dell'olio autostagnante congruo con le proporzioni generali del gigante che sostenevano: 322 litri. Avevano una potenza al decollo di 2200 hp, ma un impianto a doppio turbocompressore della General Electric consentiva a 25000 piedi (7600 metri) di ristabilire una potenza di ben 2300 hp, in casi d'emergenza, sviluppando un cavallo di potenza motrice per ogni libbra di peso del motore. Il motore però divenne la causa più comune di incidenti gravi e quindi di preoccupazione per i manutentori. Nel tempo il Wright R-3350 divenne un "cavallo da tiro" affidabile, paragonato ad altri grandi motori a pistoni, ma i primi modelli erano afflitti da pericolosi problemi di affidabilità, perlopiù causati dalla fretta di impiegare il B-29 nel più breve tempo possibile nei teatri operativi. Il motore aveva un impressionante rapporto potenza-peso, ma questa prestazione era ottenuta a scapito della sua durata. A peggiorare la situazione, le coperture del motore furono progettate dalla Boeing troppo vicine alla meccanica, per privilegiare il miglioramento dell'aerodinamica. Il primo disegno dei flabelli motore utilizzati per il raffreddamento causava vibrazioni e pericolosi fenomeni di flutter nella posizione aperta nella maggior parte delle condizioni dell'inviluppo di volo. I 18 cilindri del motore radiale, disposti su due stelle compatte, una anteriore e una posteriore, mostravano una preoccupante tendenza della stella posteriore a surriscaldarsi a causa dell'insufficiente flusso d'aria refrigerante, conseguenza della scelte progettuali fatte sulle carenature. Per mitigare l'inconveniente vennero introdotte alcune modifiche per migliorare il raffreddamento alle basse velocità e gli aerei vennero inviati in tutta fretta nel teatro del Pacifico nel 1944. La decisione non si rivelò saggia, in quanto le tattiche iniziali di impiego delle "Superfortezze", prevedevano di operare a carico massimo e da aeroporti con alte temperature a terra. In queste condizioni, i motori si surriscaldavano regolarmente, in particolare durante la salita dopo il decollo. Le valvole di scarico si dilatavano e la miscela aria-combustibile agiva come un cannello ossiacetilenico sui gambi delle valvole: quando questi si distruggevano, le valvole venivano aspirate nei cilindri e prendevano fuoco. L'incendio risultante, essendo nella parte posteriore del motore, non veniva spento dagli estintori di bordo e diveniva impossibile da controllare. Inoltre un componente ausiliario del motore realizzato con leghe ad alto contenuto di magnesio e installato nella parte posteriore prendeva frequentemente fuoco e produceva un calore talmente intenso da sviluppare una temperatura superiore al limite termico del rivestimento antifiamma del vano motore. In queste condizioni l'incendio si propagava ai longheroni delle ali in non più di 90 secondi, causando la rottura dell'ala con effetti catastrofici.
Oltre ad essere soggetti agli incendi per vari problemi strutturali e di raffreddamento, i motori Wright R-3350 erano in verità insufficienti per la mole della macchina: 8.800 cavalli non bastavano per le 60 tonnellate lorde del Superfortress e la carriera operativa svolta nel caldo torrido delle latitudini tropicali non poteva che peggiorare gli sforzi. L'R-3350 avrebbe avuto bisogno di diversi anni di messa a punto, oltre a quelli che furono concessi; entrò in servizio ancora non completamente a punto, diventando l'incubo dei meccanici e una preoccupazione per i piloti, in particolare quando si trattava di decollare a pieno carico da una corta pista in corallo triturato.
Il problema non venne risolto fino a che non vennero adottati i più potenti Pratt & Whitney R-4360 "Wasp Major" con il programma B-29D/B-50, che però arrivò troppo tardi per la seconda guerra mondiale. Come soluzione provvisoria vennero poste delle appendici sulle pale delle eliche per deviare una quantità maggiore di aria refrigerante nelle aperture di raffreddamento dei motori. Le aperture vennero anche dotate di deflettori per indirizzare un flusso d'aria specifico sulle valvole di scarico dei motori. Venne aumentata la quantità di olio per le valvole e furono introdotte delle guarnizioni di asbesto al motore per prevenire le perdite d'olio. I velivoli vennero sottoposti a ispezioni prevolo molto accurate, in cui si controllava l'eventuale presenza di valvole motore fuori posto. I cinque cilindri più in alto vennero sostituiti più frequentemente (ogni 25 ore di funzionamento del motore) e l'intero motore veniva sostituito ogni 75 ore di funzionamento.
I piloti, compresi quelli dei giorni nostri ai comandi del Fifi della Commemorative Air Force (l'ultimo B-29 tuttora in grado di volare), descrivono il volo dopo il decollo come una lotta disperata per guadagnare velocità, mentre in altri velivoli generalmente il volo dopo il decollo è uno sforzo per raggiungere la quota desiderata. I motori radiali necessitano di un adeguato flusso d'aria per il raffreddamento e il non riuscire a raggiungere in tempo una adeguata velocità potrebbe avere come effetto dei guasti ai motori e rischio di incendio.

Armamento difensivo

Il B-29 era in grado di volare fino ad una quota di 40.000 piedi (12.200 m) a velocità fino a 350 nodi (650 km/h). Queste prestazioni rappresentavano la sua migliore difesa in quanto i caccia giapponesi del tempo potevano a malapena raggiungere quote simili e pochi potevano avvicinarsi ai B-29, qualora fossero rimasti in attesa alla quota giusta. Solo le armi antiaeree più pesanti potevano colpirli e poiché per tutta la durata della seconda guerra mondiale le forze dell'asse non avevano artiglieria con spoletta di prossimità, colpire o danneggiare questi bombardieri da terra era quasi impossibile.

Per il B-29 venne progettato il rivoluzionario Central Fire Control System - CFCS (sistema centralizzato per il controllo di fuoco). Sull'aereo erano presenti quattro torrette comandate a distanza, ognuna armata con due mitragliatrici cal .30" (7,62 mm) M1919. Le armi erano controllate da quattro mitraglieri che si aiutavano con quattro computer analogici della General Electric. Ogni mitragliere, ad eccezione di quello di coda, poteva controllare più di una postazione difensiva contemporaneamente. Uno dei mitraglieri trovava posto al di sopra del Sistema di puntamento Norden nel naso e gli altri tre erano sistemati in compartimenti pressurizzati nella parte posteriore della fusoliera che aveva dei finestrini a bolla. Il mitragliere della postazione posteriore superiore era detto "Central Fire Control gunner"; il suo incarico era quello di coordinare l'operato degli altri tre addetti alle armi evitando confusione nel corso della battaglia. I sistemi CFCS avevano dei computer analogici altamente avanzati per l'epoca, in grado di compensare il tiro tenendo conto della velocità del B-29, della velocità e del peso del bersaglio, della forza di gravità, della temperatura e dell'umidità. Grazie a questo ausilio il tiro utile delle mitragliatrici calibro .50 del B-29 aveva un raggio effettivo di 1.000 yd (914 m), il doppio del raggio di tiro utile delle mitragliatrici puntate a mano sui B-17 Flying Fortress. Il mitragliere di coda poteva controllare solo le sue armi (due M1919 nei primi esemplari di produzione, un cannone da 20 mm M2successivamente) e la torretta inferiore posteriore. Dopo la seconda guerra mondiale le torrette di coda furono dotate del proprio radar APG-15 di puntamento.

All'inizio del 1945, con il cambio nella modalità di impiego da quello di bombardiere diurno da alta quota a bombardiere notturno a bassa quota, secondo resoconti il generale LeMay ordinò la rimozione della maggior parte dell'armamento difensivo e dei sistemi di puntamento da remoto dai suoi B-29 di modo che potessero imbarcare una maggiore quantità di carburante e bombe. Come effetto di queste richieste, la Bell Marietta (BM) produsse una serie di 311 B-29B senza sistemi di mira e torrette, armate con la sola torretta di coda, in cui trovavano posto due mitragliatrici Browning calibro .50 e un cannone M2, più il radar di puntamento APG-15. Questo armamento venne subito modificato in tre mitragliatrici M1919. Questa versione era dotata inoltre di un radar APQ-7 "Eagle" migliorato per il puntamento per le operazioni di bombardamento anche in condizioni di cattivo tempo, installato nella parte inferiore della fusoliera e coperto da un radome a profilo aerodinamico. La maggior parte di questi aerei venne assegnata al 315th Bomb Wing, con base Northwest Field, nell'isola di Guam.

La cabina pressurizzata

Per la prima volta in un bombardiere l'equipaggio poté godere del comfort di una completa pressurizzazione. Il sistema di pressurizzazione del B-29 fu sviluppato dalla Garrett AiResearch e si trattò del primo mai costruito per un bombardiere alleato prodotto in serie. La Boeing aveva in precedenza costruito il 307 Stratoliner, il primo aereo di linea commerciale con cabina completamente pressurizzata che fu prodotto soltanto in dieci esemplari. A differenza di aerei della stessa epoca, come il Junkers Ju 86P, a cui la cabina pressurizzata fu aggiunta in un secondo momento, il B-29 fu progettato dall'inizio con un sistema di pressurizzazione. La parte anteriore e il cockpit erano pressurizzati, così come la parte posteriore. I progettisti dovettero prendere la decisione se lasciare il vano bombe non pressurizzato, o mettere in pressione tutta la fusoliera, il che avrebbe creato la necessità di depressurizzare l'aereo ogni volta prima del lancio delle bombe: fu deciso di progettare un lungo tunnel al di sopra dei due vani bombe, di modo che i membri dell'equipaggio potessero spostarsi dalla parte anteriore alla posteriore, entrambe pressurizzate come il tunnel. Il vano bombe rimase a pressione ambiente.

Seconda guerra mondiale

Il piano iniziale di impiego, implementato secondo le direttive del presidente USA Franklin D. Roosevelt, conseguenti a promesse fatte alla Cina e chiamate Operazione Matterhorn, era di utilizzare i B-29 per attaccare il Giappone e altri obiettivi in base alle necessità, partendo da quattro basi avanzate nello Guangxi, la regione meridionale della Cina e cinque aeroporti, da utilizzare come basi principali, in India, nella regione dell'attuale Bangladesh. La regione dello Chengdu fu alla fine preferita a quella del Guilin per evitare di dover addestrare 50 divisioni cinesi a protezione delle basi contro gli attacchi terrestri giapponesi.
Questo progetto era estremamente costoso, in quanto non esistevano collegamenti terrestri tra India e Cina e tutti i materiali necessari al funzionamento delle basi avanzate dovevano essere trasportati per via aerea scavalcando l'Himalaya attraverso aerei da trasporto, o con gli stessi B-29, impiegando alcuni esemplari ai quali venivano tolte le protezioni e le armi per trasformarli in aerei per il trasporto di carburante. I B-29 iniziarono ad arrivare in India all'inizio dell'aprile 1944. Il primo volo di trasferimento di B-29 verso gli aeroporti in Cina al di sopra dell'Himalaya, scavalcando la cosiddetta The Hump (la gobba), ebbe luogo il 24 aprile 1944. La prima missione di combattimento dei B-29 venne lanciata il 5 giugno 1944: 77 dei 98 B-29 partirono dalle basi in India e vennero inviati a bombardare le officine ferroviarie di Bangkok in Thailandia. Cinque B-29 vennero persi per cause tecniche.



(Web, Google, Wikipedia)

Interno del B29 Enola Gay