martedì 18 dicembre 2018

Il B-52 Stratofortress


Il B-52 Stratofortress è un bombardiere strategico a lungo raggio prodotto dall'azienda statunitense Boeing a partire dal 1955. Le origini di questo velivolo risalgono alla fine degli anni quaranta, quando la Boeing cercò di sviluppare un sostituto per gli ormai tecnologicamente superati B-29 Superfortress e Convair B-36.



Primo grande bombardiere dotato di motori turbogetto, costruito in 744 esemplari, fu per tutto il periodo della Guerra fredda il bombardiere più importante della USAF. A tutt'oggi privo di un successore, il B-52 rimarrà probabilmente in servizio fino al 2040 divenendo così, di fatto, il velivolo più anziano al mondo ancora operativo. A causa della sua linea, il B-52 viene anche soprannominato dai suoi equipaggi BUFF, acronimo di Big Ugly Fat Fellow (tizio grosso, brutto e grasso), oppure Cadillac.






Struttura

Il disegno definitivo del B-52 ha portato alla realizzazione di un aereo con ala alta a freccia stretta, con un angolo di soli 35°. L'apertura alare (56,4 metri) risultava maggiore della lunghezza del velivolo (48,5 metri). Le ali, progettate secondo criteri e profili molto avanzati per l'epoca e con una particolare attenzione per il contenimento al massimo dei pesi, contengono al loro interno la grande maggioranza del carico di combustibile dell'aereo.

L'allungamento alare in sede di progetto è 8,56, un valore simile a quello degli aerei da trasporto. Le ali sono ricoperte da pannelli in lega di alluminio su entrambi i lati, molto flessibili a causa del ridotto spessore per esigenze di peso, oltre che per la loro lunghezza (21 metri circa). Come conseguenza il velivolo a terra, specialmente quando a pieno carico di combustibile, ha un marcato diedro alare negativo, tanto da costringere a prevedere dei carrelli supplementari all'estremità delle ali. Queste ultime, come verificato durante la prove statiche, possono compiere escursioni fino a 10 metri e durante il volo assumono un marcato diedro positivo. Al decollo l'aereo emette suoni sordi a causa dell'assestamento delle strutture e del "decollo" delle ali, sollevate dai flap prima che il resto dell'aereo si alzi dal suolo.



Un'altra soluzione originale riguarda gli impennaggi di coda. La Boeing pensò inizialmente a un impennaggio verticale completamente mobile, ma la scarsa affidabilità degli attuatori idraulici dell'epoca sconsigliarono questa architettura; inoltre, non erano richieste particolari doti di manovrabilità o di recupero dalla vite. I calcoli portarono ad un impennaggio verticale di 15 metri, il che rese necessaria una cerniera in grado di ripiegarlo prima di entrare nell'hangar. Per evitare di ricorrere a servocomandi idraulici o elettrici, ritenuti inaffidabili, all'epoca si ricorse ai più consolidati comandi secondari (servoalette) e il timone di coda fu realizzato con una corda alare che è solo il 10% dell'impennaggio contro il 25% solitamente usato. Questa scelta semplificò notevolmente il sistema dei comandi di volo, ma implicò una ridotta capacità di governo sul piano orizzontale, il che rende complesso il pilotaggio in condizione di avaria dei motori e negli atterraggi con vento trasversale. Un B-52 rientrò alla base dopo aver perso l'impennaggio verticale durante prove in condizioni di turbolenza.

Questi problemi influirono sulla progettazione dei carrelli d'atterraggio. Le ali non erano sufficientemente robuste per ospitare i carrelli principali, che dovettero essere alloggiati all'interno della fusoliera. Per ovviare al problema si ricorse alla configurazione tandem, già utilizzata su altri aerei militari come il Lockheed U-2 o il Boeing B-47 Stratojet.


Questa configurazione lascia sufficiente spazio per un grande vano di carico da ricavare tra i carrelli principali. Il B-52 fu dotato di un'originale variazione di questa configurazione, poiché fu dotato di un carrello multi tandem con due carrelli anteriori e due carrelli posteriori. Il carrello del B-52 è anche l'unico al mondo ad avere le quattro gambe del carrello sterzanti. La scelta fu obbligata a causa dello scarso potere di governo del timone e consente atterraggi anche con forte vento laterale utilizzando una tecnica nota come tecnica "del granchio" (crab landing). Tuttavia, a causa di questa particolare configurazione dei carrelli anche gli atterraggi ordinari risultano più impegnativi: con il carrello a doppio tandem le ruote anteriori e quelle di posteriori devono effettuare il contatto con il suolo contemporaneamente, altrimenti si verifica un forte urto con la conseguente sollecitazione delle strutture quando il carrello più in alto rispetto agli altri urta il suolo. Di conseguenza in fase di decollo e di atterraggio l'aereo non può effettuare manovre di beccheggio né può impennare, specie nelle fasi di decollo quando l'aereo procede a velocità ridotte. Non potendo impennare in fase di decollo le ali del B-52 hanno un angolo d'attacco modesto e di conseguenza un portanza molto limitata, il che rese necessario dotare le ali del B-52 di un angolo d'attacco maggiore rispetto a quello di molti altri aerei: le ali dei B-52 hanno un angolo d'attacco di circa sei gradi.



Il B-52 nelle sue versioni di produzione ha 7 diruttori per ogni ala, impiegati con movimento asimmetrico per comandare il rollio durante il volo. Nelle versioni fino alla "F" erano affiancati da alettoni convenzionali di 10 metri quadrati circa, ma dalla versione "G" gli alettoni furono aboliti per risparmiare peso, lasciando i diruttori di 14 metri quadrati come uniche superfici di controllo laterale, perdendo in manovrabilità. I diruttori assolvono anche a un'importante funzione in atterraggio: sono alzati tutti contemporaneamente per fungere da aerofreni e ridurre la corsa. Grazie a questo accorgimento il B-52, sprovvisto di inversori di spinta, non necessita di un doppio parafreno di decelerazione come il B-47, ma ne adotta solo uno di 13,4 metri di diametro, ripiegato durante il volo sotto la coda.

La configurazione dei posti dell'equipaggio è cambiata più volte nel tempo. Inizialmente, si pensò a una configurazione con pilota e copilota in tandem, ma questa soluzione rimase relegata ai soli prototipi XB-52 e YB-52. Con l'avvio della produzione di serie, si impose una configurazione più convenzionale per un bombardiere pesante. L'equipaggio, che consiste normalmente in sei persone, ha i due piloti seduti fianco a fianco in un modo simile agli aerei di linea. Su un ponte inferiore, raggiungibile con una scaletta, sono seduti il navigatore e radar navigatore, mentre dietro ai piloti al piano superiore sono seduti, rivolgendo le spalle ai piloti, l'ufficiale addetto alla guerra elettronica (EWO - Electronic Warfare Officer) e, nei modelli G e H, il cannoniere che controlla in remoto le armi installate nella coda aiutandosi con un radar in grado di esplorare tutto lo spazio nelle vicinanze dell'aereo. Nelle versioni precedenti alla "G" del B-52, il cannoniere occupava un compartimento situato in coda all'estremità della fusoliera e in condizioni di turbolenza veniva sottoposto a grosse sollecitazioni. In caso di abbandono di emergenza del velivolo, l'intera torretta di coda si separava dall'aereo con bulloni esplosivi e il cannoniere doveva lanciarsi nel vuoto per poi utilizzare un paracadute a mano, mentre in caso di abbandono rapido dell'aereo fermo a terra, doveva scendere utilizzando una corda.


Tutti i membri dell'equipaggio attualmente operano in ambiente pressurizzato, riscaldato e dotato di aria condizionata. In caso di emergenza, i seggiolini sono del tipo eiettabile e operano proiettando verso l'alto gli occupanti dei posti al piano superiore e verso il basso per i membri di equipaggio che occupano il ponte inferiore. Questo tipo di configurazione rende problematica la sopravvivenza in caso di abbandono dell'aereo a bassa velocità o quota. I seggiolini non sono del tipo 0-0, cioè quota 0, velocità 0, ad indicare che l'espulsione può avvenire anche a terra e da fermi, come nella maggior parte dei caccia. A differenza dei caccia, inoltre, sul B-52 tutti i sedili sono autonomi e possono essere eiettati singolarmente. La sequenza di eiezione avviene in due fasi: nella prima viene avviata la procedura di abbandono, ruotando una delle due leve di armamento disponibili. Il portello viene espulso da una carica esplosiva, alcuni componenti delle postazioni si ritraggono e il seggiolino viene predisposto al lancio. Solo dopo un ulteriore pressione su di un grilletto, il sedile viene espulso. Dopo un breve tragitto, il sedile si separa automaticamente dall'occupante che scende frenato da un paracadute ad apertura anch'essa automatica.


Impianto motori

Contrariamente a quanto si potrebbe pensare sia la Boeing che l'USAF valutarono a lungo se fosse il caso di dotare il B-52 di motori a getto o se fosse preferibile utilizzare, come nel B-36, una propulsione ad elica con dei motori a pistoni di grandi dimensioni. Infatti i primi motori a getto risultavano poco potenti, con spinte modeste e con un consumo di carburante elevato, fatto che avrebbe ridotto notevolmente l'autonomia del velivolo. D'altro canto però anche i motori a pistoni presentavano alcuni aspetti sfavorevoli. Il B-36, dotato di sei motori a pistoni, aveva mostrato che questi andavano incontro ad affaticamento molto più rapidamente di quanto ci si aspettasse. Inoltre i carburatori, che nel caso del B-36 erano situati davanti al motore, non beneficiavano del calore emesso dal propulsore e tendevano ad ostruirsi con il freddo d'alta quota, con conseguente accumulo di carburante nei carburatori, il che peggiorava la miscelazione del carburante rischiando di innescare un incendio.
Solo nel maggio del 1948, dopo una serie di attenti studi e valutazioni, la Boeing decise di concentrare tutte le proprie risorse nello sviluppo di un B-52 dotato di motori a getto, scartando quindi definitivamente l'ipotesi di dotare il velivolo di motori a pistoni. Fu quindi presentato il modello 464-40, che venne proposto con 8 propulsori J40 della Westinghouse. Tuttavia questi motori non parvero idonei all'USAF per un progetto così ambizioso ed il Dipartimento alla Difesa insistette affinché il progetto del B-52 venisse modificato in modo da potere dotare l'aereo di 8 motori turbogetto Pratt & Whitney J57, sviluppati dalla stessa Pratt & Whitney sempre su richiesta dell'USAF.
Le modifiche richieste dall'USAF si rivelarono però problematiche e comportarono una serie di problemi di natura tecnica non trascurabili. In particolare, l'applicazione dei motori turbogetto Pratt & Whitney al modello 464-40 del B-52 richiese la modifica dell'intera struttura alare. Si decise quindi di ricorrere all'esperienza accumulata con il B-47 Stratojet, montando i motori a reazione in coppia all'interno di un'apposita fusoliera capace di migliorare l'efficienza aerodinamica del velivolo.
Il 25 ottobre 1948 fu quindi proposto il modello 464-49 che, almeno sulla carta, poteva vantare una velocità di punta di ben 920 km/h ed un raggio d'azione di ben 12 800 chilometri ad una velocità continuativa di 835 km/h con un peso massimo al decollo di 150 tonnellate.[22] Molte erano le similitudini di questo modello con il B-47 Stratojet, del quale venne ricalcata grosso modo la sagoma, ma in particolare la struttura delle ali. Dopo alcune ulteriori modifiche l'USAF decise di approvare definitivamente il progetto ed il 26 gennaio 1949 venne avviata la costruzione del primo modello in scala 1:1 e di un primo prototipo denominato XB-52. Nel corso dello stesso anno fu poi decisa la costruzione di un secondo prototipo il YB-52, che si sarebbe aggiunto al primo per completare la sperimentazione in volo. Nel frattempo il peso a pieno carico del velivolo era lievitato dalle 127 tonnellate del modello 446-35 alle 177 tonnellate del XB-52, rendendo di fatto il B-52 l'aereo più pesante nell'intero arsenale dell'USAF.

Sistemi

I B-52 nelle varie versioni hanno sempre avuto in dotazione complessi e sistemi segreti. L'alimentazione elettrica fino alla variante "E" derivava da gruppi turbina-alternatori posizionati nella fusoliera e funzionanti con aria in pressione spillata dai motori e convogliata in tubi di acciaio inossidabile. Solo dalla versione "F", i B-52 sono passati a una configurazione dell'impianto elettrico più convenzionale con alternatori montati sui motori di sinistra di ogni coppia, messi in rotazione da giunti Sandstrand a giri costanti.
I sistemi elettronici di bordo della versione H sono basati su due tipi di bus diversi, un BUS 1760 che controlla le armi e due 1553 che controllano in modo indipendente avionica offensiva e difensiva. Il membro dell'equipaggio chiamato "navigatore radar" è essenzialmente un "bombardiere" e dispone di una vasta gamma di sensori.

Sensori

Tra i sensori in dotazione al modello H per il "navigatore radar" troviamo un radar APQ-156, un display AYK-17, un display ASQ-175 ed un computer AYQ-10 per la parte offensiva, mentre un rilevatore di minacce radar ALR-146, delle contromisure ALQ-117 e ALR-20 e un generatore di bersagli ALQ-122 completano la parte difensiva. Il sistema AN/ASG-15 di direzione del tiro delle mitragliere di coda sulle versioni antecedenti alla H è stato sostituito dal AN/ASG-21 in quest'ultima versione; le differenze sostanziali tra i due sistemi consiste nel fatto che, mentre il primo aveva 20 differenti modalità di gestione del tiro ma un frequente tasso di inceppamento, il secondo ne ha solo 4 ma gestisce il cannone GE M61A1 Vulcan da 20mm in modo molto affidabile; infine l'AN/ASG-21 ha due radar di controllo del tiro come sul precedente B-58 Hustler, ed è stato aggiornato negli anni ottanta dalla Emerson con un sistema di controllo totalmente digitale.

Contromisure

Lo Stratofortress è equipaggiato con un complesso e costoso sistema di guerra elettronica. Da uno studio del 1996, la suite avionica di contromisure è risultata essere l'impianto con il più alto costo per ore di volo ed è costituita a partire dalla versione "G" da:


  • 1 ricevitore per contromisure elettroniche AN/ALR-20A;
  • 1 sistema di contromisure attive AN/ALQ-117, poi sostituito sulla versione "H" dall'AN/ALQ-172(V) 1;
  • 1 radar warning receiver AN/ALR-46(V) digitale;
  • 1 generatore di falsi bersagli AN/ALQ-122, anche noto come Smart Noise Operation Equipment;
  • 1 disturbatore AN/ALT-28;
  • 1 radar warning AN/ALQ-153 in coda
  • 2 disturbatori AN/ALT-32H e AN/ALT-32L rispettivamente per le bande alte di frequenza e per le basse;
  • 1 sistema di barrage jamming AN/ALT-16A;
  • 12 lanciatori di flare AN/ALE-20, con 192 flare disponibili
  • 8 lanciatori di chaff AN/ALE-24, con 1125 cartucce a disposizione.

L'apparato di base a disposizione dell'operatore di guerra elettronica per l'autodifesa dalla minaccia dei missili antiaerei era sul B-52 "G" l'AN/ALQ-117 PAVE MINT, costruito negli anni settanta espressamente per lo Stratofortress. I test sulle antenne vennero condotti su un B-52 non in servizio operativo, risparmiando tempo rispetto ad un analogo sviluppo condotto ricorrendo a campagne di prove in volo. Con il passaggio alla versione B-52 "H", l'ALQ-117 Pave Mint venne sostituito dall'AN/ALQ-172(V) 1. Quest'ultimo è un sistema di contromisure elettroniche (CMS - Countermeasures System) basato su un Digital Frequency Discriminator (DFD), che determina larghezza di impulso, angolo di arrivo (AOA) e Pulse Repetition Interval (PRI - Intervallo di ripetizione di impulso) di un segnale a microonde rilevato, il tutto integrato in un ricevitore a bassa potenza; questo sistema è anche installato su AC-130U e MC-130H.

Armamento

A differenza di tutti i bombardieri strategici della seconda guerra mondiale, dei quali raccoglie l'eredità, i B-52 eliminarono la maggior parte dell'armamento antiaereo, mantenendo inizialmente soltanto la postazione del mitragliere di coda e finendo con il rimuoverla del tutto nelle ultime versioni. I B-52 dalle versioni A fino alla F imbarcavano un armamento di coda composto da 4 mitragliatrici Browning M2.50 da 12,7 mm, con il mitragliere che sedeva in coda. Questo tipo di armamento si dimostrò relativamente efficace specialmente nel corso dell'Operazione Linebacker II quando venne impiegato contro i MiG nordvietnamiti nel corso della guerra del Vietnam. Ciò nonostante, a partire dalla versione G il mitragliere è stato spostato in una postazione della cabina anteriore, dalla quale si controllano le mitragliatrici in remoto, mentre i modelli versione H furono dotati di un singolo cannone M61A1 Vulcan da 20 mm, del tipo utilizzato su molti caccia USAF. Tuttavia, a metà degli anni novanta, quando ormai questo tipo di difesa antiaerea si poteva ritenere superata, l'armamento di coda venne eliminato da tutti i B-52H, riducendo il peso in modo sensibile.
Grazie ai continui aggiornamenti ai quali furono sottoposti, i B-52 sono in grado di impiegare un vasto assortimento di armamenti tra quelli disponibili negli inventari dell'aviazione militare statunitense, comprese le bombe "di ferro" a caduta libera non guidata, bombe a grappolo (cluster bomb - CBU) e munizioni di precisione del tipo Joint Direct Attack Munition (JDAM). Nei primi anni sessanta a bordo dei B-52 venne anche imbarcato il missile nucleare AGM-28 Hound Dog: esso, in grado di raggiungere Mach 2, poteva anche essere privato della sua testata nucleare ed essere utilizzato per l'assistenza al decollo, fornendo in fase di accelerazione una spinta aggiuntiva. Il programma AGM-48 Skybolt avrebbe consentito il lancio di missili balistici nucleari dal bombardiere, ma fu cancellato per problemi tecnici.
Su molti B-52 venne anche impiegato il sistema di contromisure elettroniche ADM-20 Quail in grado di simulare l'immagine radar del B-52. Il motore turbogetto sviluppato per questa esigenza sarebbe inoltre stato alla base del progetto per il motore del Northrop F-5. Verso la fine degli anni Sessanta fu anche introdotto il missile AGM-69 SRAM (Short Range Attack Missile): lanciato da appositi lanciatori rotanti all'interno delle stive e dai piloni sub alari, era un missile da attacco stand-off, cioè del tipo "lancia e dimentica" (fire and forget), ma fu ritirato per ragioni di sicurezza. Il sostituto del ADM-20 Quail avrebbe dovuto essere il missile da crociera subsonico AGM-86 ALCM, progettato per entrare negli stessi lanciatori dello SRAM. Con questo armamento, i B-52 avrebbero potuto effettuare missioni "lancia e dimentica" simili a quelle che potevano effettuare con i missili AGM-69 SRAM, lanciando gli SRAM contro gli obiettivi, pur rimanendo al di fuori della portata delle difese aeree sovietiche. Questi missili senza pilota avrebbero infine raggiunto il loro bersaglio volando a bassa quota rasenti al terreno ad elevate velocità subsoniche. Sempre a causa dei costi eccessivi il programma non fu però portato a termine, e questo tipo di armi non furono mai impiegate a bordo dei B-52. Ciò nonostante, gli sforzi compiuti dall'Unione Sovietica per difendersi da tali missili da crociera furono così costosi che contribuirono sensibilmente al collasso del sistema. Non bisogna infine dimenticare che l'amministrazione Carter giustificò la cancellazione del costoso programma di costruzione dei bombardieri B-1 anche grazie ai successi della tecnologia dei missili da crociera, anche se il programma venne comunque in seguito riavviato dall'amministrazione Reagan.
Poiché le più recenti tecnologie rendono il B-52 capace di impiegare la totalità degli armamenti in dotazione alle forze armate statunitensi, consentendogli di costituire ancora nel XXI secolo un importante strumento delle capacità militari USA, è già in corso l'aggiornamento tramite le apparecchiature da guerra elettronica destinate al caccia F-35, con un contratto da 72 milioni di dollari.

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