SVILUPPI
TECNICI
I primi aerei entrati nel conflitto mondiale avevano quasi tutti come
tratto comune l'alta stabilità e l’elica in posizione posteriore
"spingente".
La prima caratteristica era legata alla necessità di fornire agli
inesperti piloti, molti dei quali andavano in combattimento dopo un
addestramento di sole tre-quattro ore di volo, una macchina che ne
perdonasse gli innumerevoli errori e ne consentisse il felice rientro
alla base. La necessità di avere stabilità era inoltre legata alle
caratteristiche del volo di ricognizione, che prevedeva un percorso
rettilineo e a quota costante, in modo da poter scattare foto nitide
del terreno.
La stabilità aerodinamica è la caratteristica per la quale il
velivolo tende autonomamente a permanere nell’assetto che gli è
stato imposto dal pilota e si ottiene ponendo il punto di
applicazione della forza aerodinamica di sostentazione un po’
indietro rispetto al baricentro dell’aeromobile. Più il braccio
tra il punto di applicazione della forza aerodinamica e il baricentro
è lungo, più si verifica un momento stabilizzante sull’equilibrio
delle forze sviluppate sull’aeromobile, facilitandone il
pilotaggio. Solo più tardi nel conflitto, quando l'esperienza dei
piloti aumentò, fu possibile costruire ed avviare all'impiego
operativo macchine a più elevata instabilità che consentissero
manovre di combattimento più rapide, ma più impegnative. Infatti,
la minore stabilità rende più agevoli al pilota le manovre ad alto
fattore di carico che consentono rapide variazioni di traiettoria,
tipiche del combattimento aereo. L'abilità dei piloti si sommava
alla migliore qualità tecnica degli aerei tedeschi. Il Fokker DR.I
pilotato da von Richthofen possedeva due mitragliatrici sincronizzate
e un'instabilità aerodinamica intrinseca che lo rendeva migliore di
qualunque velivolo avversario dal punto di vista della manovrabilità.
La seconda caratteristica, cioè l’elica “spingente” mutuata
dall'impianto tradizionale del Flyer
4 (o Model “A”), la versione prodotta in serie dell’aereo
dei fratelli
Wright, fu mantenuta fino a quando si stimò la visibilità più
importante della velocità. L'evolversi delle caratteristiche del
combattimento aereo, tuttavia, richiese sempre di più ai progettisti
aeronautici di realizzare macchine ad elevate velocità,
manovrabilità e quota di tangenza, e l’elica "spingente"
divenne rapidamente obsoleta.
In
Italia molte tipologie di velivoli venivano sperimentate. L’ing.
Gianni Caproni esordì con tutta una serie di monoplani, mentre
industrie come la Macchi intraprendevano la produzione su licenza
delle più affermate macchine realizzate in Francia, nazione leader
dell’ancor giovane progresso aeronautico.
L'originaria
struttura in legno e tela fu velocemente sostituita da rivestimenti
in compensato e da monoscocche in legno prefabbricate e pronte
all'uso. I tiranti e le parti di sostegno delle ali furono costruite
con alluminio e acciaio, garantendo un'alta affidabilità anche nelle
manovre più spinte durante il volo. Al fianco di questi
miglioramenti tecnologici, vennero però conservati anche alcuni
particolari che ci fanno comprendere come si fosse ancora alle
origini della storia del volo umano. Per esempio, sul tedesco Roland
CII, la cui lunga vita operativa era iniziata già nel 1916, i
progettisti avevano predisposto sulla carlinga la presenza di due
paia di finestrini laterali con una finalità, per così dire,
"panoramica". Alcuni dei piloti più "civettuoli"
arrivarono persino ad ornarli con tendine ricamate dalle mogli o
dalle fidanzate.
Dal
punto di vista dell'evoluzione motoristica, la prima guerra mondiale
segnò anche il superamento del motore rotativo. Quest'ultimo era
caratterizzato dalla presenza di pistoni
che scorrevano in cilindri raffreddati ad aria rotanti intorno
all'asse centrale del motore: la rotazione del blocco cilindri
annullava la coppia rotante dell’elica ed evitava l’insorgere
delle tipiche imbardate provocate dalle variazioni di giri del motore
e di velocità dell’aeroplano. Però, il motore rotativo, pur
garantendo buone prestazioni in termini di rapporto potenza/peso,
risultò ampiamente superato dalle prestazioni offerte dal motore con
i cilindri in linea, raffreddato a liquido. I motori rotativi
rimasero comunque in uso durante tutto il corso del conflitto,
sebbene la loro produzione via via andava cessando al punto che nel
1918 la sola Sopwith continuava a produrli.
Dalla primavera del 1916, inglesi e francesi furono capaci di
schierare aerei che surclassarono il Fokker E. Sono da ricordare i
britannici F.E. 2b e D.H. 2, ma soprattutto i francesi Nieuport 11 e
17 che fino all'apparire dello SPAD S. VII furono i migliori caccia
impiegati sul fronte occidentale. Questo pregevole esempio di
ingegneria aerea basava il proprio successo sul rivoluzionario motore
costruito da Louis Béchereau su disegno dello svizzero Marc Birkigt,
il progettista e produttore dei motori Hispano-Suiza.
Il motore stellare produceva vibrazioni che non era possibile
eliminare. Esse, oltre a problemi strutturali, sugli aerei da caccia
impediscono di fatto di poter mirare con precisione. I caccia, che
sino ad allora erano stati equipaggiati solo con motori stellari
rotativi, potevano sperare di colpire l'avversario sparando solo da
molto vicino, e questo ovviamente era difficile e anche rischioso.
Col motore in linea, grazie all’effetto smorzante della camicia di
raffreddamento a liquido, era invece possibile attenuare quasi del
tutto le vibrazioni, cosa che permetteva ai piloti di mirare da più
lontano e con maggiore precisione. Si trattava di un vantaggio non da
poco, sfruttato fino all’inizio del 1916 solo dagli Albatros
tedeschi, gli unici a montare già allora motori con cilindri in
linea raffreddati a liquido.
Richiesto esplicitamente dal governo francese di provare a disegnare
un caccia che potesse utilizzare il motore Hispano-Suiza con i
cilibdri raffreddati a liquido e disposti a V, Louis Bechereau, il
capo progettista della Société Anonyme pour l'Aviation et ses
Dérives, (SPAD), insieme allo svizzero Marc Birkigt, progettista del
motore, modificò il disegno dello SPAD V, il caccia in fase di
realizzazione, nato con motore stellare, in modo da potervi
alloggiare l’otto cilindri a V della casa spagnola.
Il velivolo venne battezzato SPAD VII e fece il suo primo volo nel
Luglio del 1916, riscuotendo subito un enorme successo,
essenzialmente dovuto alla sua eccezionale robustezza, derivata dalla
costruzione "a guscio" che caratterizzava i velivoli di
Béchereau, che, a discapito di un minimo incremento nel peso, gli
permetteva di sopportare fattori di carico elevatissimi, sopportando
senza danni richiamate che avrebbero spezzato le ali di qualsiasi
altro velivolo. Il motore Hispano-Suiza a 8 cilindri a V, raffreddati
a liquido, non solo garantiva una sezione di fusoliera più ridotta,
generando una minor resistenza aerodinamica, ed eliminava anche le
vibrazioni tipiche dei motori stellari, permettendo di mirare meglio
e da più lontano, ma finalmente smetteva di far respirare al pilota
quantità enormi di vapori di olio di ricino ad ogni missione (nei
motori stellari raffreddati ad aria era un difetto irrimediabile),
ottimo lubrificante ma notoriamente un potente lassativo per
l'organismo umano. Questo creava non pochi problemi ai piloti che
magari dovevano sostenere più missioni in un giorno.
Il primo prototipo dello SPAD 7, con un otto cilindri da soli 150 hp,
nasceva con tutti i problemi tipici dei progetti innovativi.
L’alloggiamento non corretto del radiatore causava surriscaldamento
al motore, la struttura non sopportava adeguatamente le vibrazioni
del motore, i 150 hp non erano sufficienti a garantire prestazioni
confrontabili con gli Albatros D.II, che in quel momento facevano il
buono e cattivo tempo sui cieli di Francia. Ma, risolte le magagne
iniziali, e soprattutto adottato di serie il nuovo motore
Hispano-Suiza da 180 hp, Bechereau applicò anche una leggera corazza
all’alloggiamento del motore. La disposizione dei cilindri a V
permetteva di avere un radiatore frontale a sezione circolare che
migliorava notevolmente l'aerodinamica del velivolo. Così
riprogettato, lo SPAD VII poteva sfiorare i 200 km/h al livello del
mare e raggiungere i 3.000 metri in poco meno di 15 minuti fornendo
finalmente prestazioni superiori a quelle dei Nieuport 17, fino a
quel momento il caccia di punta dell’aeronautica francese, e
perfettamente all’altezza, se non superiori, anche a quelle degli
Albatros tedeschi. Fu tale il suo successo che anche le aviazioni dei
paesi alleati si dotarono di questo aereo che restò in produzione
fino al 1918. In Italia, l'”asso” Francesco Baracca
ottenne molte sue vittorie proprio su questa macchina.
Anche dal punto di vista dell'armamento, gli aerei conobbero una
forte e rapida evoluzione, anch'essa legata al rapido mutare delle
condizioni operative. Ma seguiamo per gradi questa evoluzione
tecnologica.
In Libia, durante le operazioni della guerra italo turca, come detto,
i piloti italiani portavano con sé armi individuali, quali pistole
e fucili
essenzialmente per difendersi in possibili conflitti a fuoco con
altri aeromobili, e talvolta bombe da lanciare a mano contro le
truppe a terra.
I primi esperimenti volti ad armare gli aerei furono effettuati nel
1912
dalla Vickers, che nell'ambito del programma "Experimental
Fighting Biplane 1", nome in codice "Destroyer",
realizzò un aereo armato con una mitragliatrice Maxim calibro .303
pollici. Il biposto a elica "spingente", nelle intenzioni,
avrebbe dovuto avere la capacità di sparare verso l'intero campo
anteriore, tuttavia venne sottovalutata l'influenza data dal peso
della mitragliatrice collocata sulla parte anteriore del velivolo che
ne sbilanciò eccessivamente in avanti il baricentro impedendone di
fatto il decollo e provocandone la distruzione del prototipo al primo
tentativo.
Tale situazione cambiò tuttavia rapidamente con l’inizio del
conflitto mondiale. Allo scoppiare delle ostilità, come detto, gli
aerei ricognitori andavano per lo più in missione disarmati,
lasciando all'uso delle sole armi individuali i primi tentativi, più
che di offesa, di difesa.
l primi episodi della guerra aerea nel conflitto mondiale
registrarono, quale contrasto ai ricognitori ed ai primi bombardieri,
solo il fuoco della fucileria e della mitraglia da terra. In seguito
apparvero i primi cannoni contraerei con granate e shrapnell. Ci si
accorse infine, quando la minaccia dei bombardieri si fece sempre
maggiore, che si poteva sparare da bordo degli aerei contro gli
incursori avversari magari con le armi di ordinanza. La
mitragliatrice sì dimostrò ben presto l'arma adatta. Infatti, già
a partire dall'ottobre 1914,
Louis
Strange montò sul proprio Avro 504 una cintura di sicurezza che
permetteva al suo osservatore di "alzarsi in piedi e sparare
tutto intorno al velivolo, in alto e dietro".
In momenti successivi del conflitto, quando l'aumento della potenza
dei motori consentì di portare a bordo un maggior carico
utile, furono montate a bordo mitragliatrici
brandeggiabili. Nel caso in cui esse fossero montate in posizione
frontale, venivano operate direttamente dal pilota, ma sui
ricognitori biposto venivano di preferenza montate in posizione
posteriore, per essere operate dagli osservatori/bombardieri degli
aerei biposto come ad esempio il britannico Sopwith 1½ Strutter o
l'italiano Caproni Ca.3 (ca.33).
Già dal 1914, la Vickers aveva continuato a lavorare sul concetto
dell'aereo armato, tentando di evolvere lo sfortunato "Destroyer".
Il risultato di questo lavoro fu la comparsa sul fronte occidentale
nel febbraio 1915 del Vickers NB.5 Gunbus. L'aereo non incontrò il
successo sperato, dato che, avendo l’elica in configurazione
"spingente", risultava troppo lento e pesante per poter
essere efficacemente utilizzato come caccia.
La crescente esperienza dei piloti iniziò a far comprendere che la
configurazione migliore risultava quella ad elica "traente",
in cui le mitragliatrici fossero in posizione fissa, allineata con
l’asse longitudinale del velivolo davanti al pilota, il quale
avrebbe così avuto la possibilità di sparare in prima persona dopo
aver diretto il suo velivolo verso l’aereo avversario, facendo
fuoco nella sua direzione: si univa la condotta del volo alla
direzione del tiro in un’unica manovra. Questo tipo di approccio
avrebbe consentito di eliminare l'osservatore ed il peso correlato, e
di rendere quindi più leggeri e manovrabili gli aerei. L'unico
problema era rappresentato dal fatto che una mitragliatrice in
posizione frontale in un aereo a elica "traente" avrebbe
comportato la quasi certezza di sparare sulle sue pale, con esiti
disastrosi. Pertanto, l’arma venne inizialmente collocata sopra le
ali, in una posizione che non interferisse con il moto dell'elica,
con ovvie difficoltà di gestione per il pilota.
Anche in questo caso, Louis Strange fu uno dei primi sperimentatori,
e fissò una mitragliatrice
Lewis all'ala superiore del suo Martinsyde
S.1. La soluzione, apparentemente efficace, gli pose non pochi
problemi il 10 maggio 1915,
quando, dopo aver sparato l'intero caricatore
nel tentativo di abbattere un aereo nemico, si trovò nella necessità
di sbloccare l'arma inceppata. Alzatosi in piedi nella carlinga,
cominciò ad armeggiare, ma contemporaneamente perse il controllo
dell'aereo, che cadde in vite. Riuscito fortunosamente a rientrare
nell'abitacolo, Strange riprese il controllo dell’aereo all’ultimo
istante e … sopravvisse, ma la soluzione sperimentata si rivelò
anche in questo caso non ottimale.
Dopo questa ed altre esperienze simili, unite alla difficoltà di
sparare con precisione da armi che, pur allineate con l’asse del
velivolo, rimanevano spostate verso l’alto rispetto alla sua esatta
direzione, apparve evidente che la corretta collocazione della
mitragliatrice fosse il più vicino possibile all’asse
longitudinale dell’aeromobile. Pertanto si cercò la soluzione in
un ritorno all’elica “spingente” che fosse installata in tale
posizione su un aero che nascesse, già a livello di progetto, come
caccia, come nel caso del Blackburn Triplane inglese. In questo modo
il pilota non doveva fare altro che puntare il muso del velivolo
verso il nemico e poi fare fuoco. I miglioramenti nell'efficienza di
tiro non nascosero però lo scadimento delle prestazioni degli
aeroplani con elica posteriore propulsiva che risultavano
sensibilmente più lenti dei loro contemporanei con elica trattiva
anteriore.
Si tornò quindi all’elica traente per la quale però, apparve
evidente che la corretta collocazione della mitragliatrice fosse
appena dietro l'elica, il più vicino possibile all’asse
longitudinale dell’aeromobile. Pertanto si cominciò a studiare un
metodo che consentisse di sparare a intervalli precisi, affinché si
evitasse di colpire le pale in movimento. Il primo meccanismo di
questo tipo fu escogitato dalla francese Morane-Saulnier che sul suo
Tipo L provò una mitragliatrice sincronizzata già nel
Febbraio-Marzo 1915. Questo prototipo rivelò subito problemi di
affidabilità, infatti, l'imprevedibilità del regime di fuoco della
mitragliatrice Hotchkiss rendeva impossibile regolarne la
sincronizzazione con l’elica e Saulnier si rifiutò di mandare
l’aeroplano in prima linea.
Nel periodo successivo, furono sperimentate diverse soluzioni che
consentissero di adottare la configurazione a mitragliatrice
anteriore, solidale con il corpo dell'aereo, il cui concetto era
stato per primo espresso da Roland
Garros negli anni precedenti il conflitto. In questo periodo,
Garros provò a montare una mitragliatrice ad un angolo divergente
rispetto all'asse dell'aereo, in modo che sparasse lontano dal
cerchio di rotazione dell'elica, ma le difficoltà sperimentate nel
prendere la mira lo spinsero ad abbandonare questo tentativo.
Garros e Saulnier si incontrarono a Parigi
nel 1915
(il pilota volava su un Morane-Saulnier Type G) e svilupparono
insieme un tipo diverso di approccio. Montarono sulle pale
dell'elica, all'altezza della linea di tiro, dei prismi d'acciaio con
gli apici orientati verso il pilota in modo che qualunque proiettile
li avesse colpiti, sarebbe stato deflesso lontano. Garros provò la
soluzione in combattimento il 1º aprile 1915,
con pieno successo, abbattendo un biposto nemico e conseguendo altre
vittorie il 13 ed il 18 aprile successivi. Gli exploit di Garros
furono ripresi dalla stampa francese, che per la prima volta usò il
termine “asso” parlando di un pilota di caccia.
Ma il miglioramento adottato dalla Morane-Saulnier aveva anche i suoi
difetti che consistevano principalmente in un affaticamento delle
parti meccaniche del motore, sollecitato dalle pallottole di
rimbalzo. S'ipotizza che fu proprio questa la causa che costrinse
Roland Garros, mentre il 19 aprile attaccava la stazione di Courtrai,
ad atterrare dietro le linee tedesche e quindi essere catturato
insieme al suo aereo. L'episodio ebbe effetto sullo sviluppo
dell'aviazione da caccia tedesca. L'aereo di Garros fu, infatti,
portato ad Anthony Fokker, uno dei più validi ingegneri aeronautici
tedeschi e progettista della serie di monoplani Eindecker. Egli non
tardò molto a comprendere il funzionamento del meccanismo e a
perfezionarlo per trasformarlo in una mitragliatrice sincronizzata
perfettamente funzionante. Era definitivamente nata la configurazione
dell’aereo da caccia.
Secondo alcune fonti, Fokker stava già lavorando ad una sua versione
del sincronizzatore quando poté esaminare il Morane-Saulnier di
Garros, ma ciò che è certo che in sole 48 ore anche l'Eindecker fu
equipaggiato con quel tipo di meccanismo. Due piloti militari
tedeschi, i tenenti Otto Parschau e Kurt Witgens, che lavoravano per
le industrie Fokker, durante la primavera del 1915 avevano dimostrato
il valore rivoluzionario della mitragliatrice a fuoco anteriore
sincronizzato per i piloti dell'ancora embrionale Fliegertruppe.
Ma lo scetticismo dei piloti di linea rispetto ai risultati alle
prove a terra era notevole, pertanto Fokker portò in volo
l'Eindecker personalmente ed abbatté subito un ricognitore Farman. A
questo punto, l'innovazione fu accettata ed immediatamente sfruttata
da Oswald Boelcke e dal suo secondo in comando, Max Immelmann, che
divennero rapidamente, insieme ad altri piloti tra i quali l’astro
nascente Manfred von Richthofen, degli assi celebrati dalla stampa
tedesca come "il flagello dei Fokker"
L'introduzione del meccanismo di sincronizzazione sull'Eindecker
capovolse i rapporti di forza della guerra aerea. Fino a quel
momento, gli aerei alleati avevano goduto del vantaggio di una
maggiore stabilità rispetto a quelli tedeschi. Improvvisamente,
questo vantaggio diventò un difetto, in quanto l'Eindecker,
finalmente armato in maniera adeguata, sfruttando la sua maggiore
manovrabilità, aveva grande facilità a surclassare in combattimento
gli avversari. Un ulteriore passo in avanti fu effettuato con
l'evoluzione ed il perfezionamento dei mirini ed il trasferimento del
pulsante di sparo dalla mitragliatrice stessa alla cloche.
Al di là dell'evoluzione tecnologica degli armamenti di bordo,
l'uso per i piloti di portare con sé una pistola venne comunque
mantenuto nel tempo. Non era raro, infatti, il caso in cui l'aereo
prendesse fuoco in combattimento, e data la mancanza di una qualsiasi
via di scampo (la diffusione del paracadute, sebbene già
sperimentato per la prima volta fin dal 1912, era ancora di là da
venire), l'uso della pistola consentiva al pilota una morte rapida ed
indolore.
Quasi tutti i caccia di entrambi gli schieramenti, ad eccezione dei
Fokker a struttura di tubi metallici, continuarono ad usare il legno
come materiale costruttivo, rivestendo le ali di tela, ed utilizzando
tiranti metallici per assicurare l'integrità strutturale in risposta
alle torsioni aerodinamiche. Il primo aereo a struttura completamente
metallica fu realizzato da Hugo Junkers, il quale usò anche una
struttura a centina
per le ali, rivestita con parti metalliche. I primi test di volo
dello Junkers J.1, primo aereo realizzato secondo il nuovo concetto
costruttivo, furono effettuati alla fine del 1915.
L'ultimo anno di guerra fu caratterizzato dalla costruzione dei più
avanzati aerei da caccia sia degli Imperi Centrali sia degli Alleati.
Modelli come i tedeschi Fokker D.VII e D.VIII, Siemens-Schuckert
D.III, Roland D.6b o gli anglo-americani Sopwith 7F1 Snipe e Packard
Le Père-Lusac 11, possedevano già tutte le caratteristiche degli
aerei del primo dopo guerra. La sempre maggiore potenza erogata dai
motori aveva comportato anche modifiche nei materiali di costruzione.
La
differenza tra i bombardieri ed i caccia fu evidente anche se
considerata dal punto di vista dello sviluppo tecnologico. Mentre la
pressione costante esercitata dalle condizioni di combattimento
rendeva spesso obsolescenti
i caccia nel giro di pochi mesi, non fu così per i bombardieri, il
cui tasso di sviluppo fu notevolmente minore sia in termini numerici
sia qualitativi.
In
tale quadro va registrata l’eccellente progettazione dei
bombardieri Caproni, in assoluto i migliori del conflitto, che,
anticipando quella formula trimotore che ebbe poi grandissima fortuna
in Italia fino a tutta la seconda guerra mondiale, permettevano di
disporre di potenza complessivamente sufficiente ad assicurare
autonomia e carico bellico adeguati per le prime missioni di
bombardamento strategico della storia dell’aviazione.
Per
tutto il periodo finale del conflitto, i tedeschi mantennero
generalmente un vantaggio moderato dal punto di vista della
tecnologia, ma il numero di aerei schierati era nettamente a favore
degli alleati (oltre 10.000 velivoli contro circa 2.300). La
produzione di aerei era addirittura sei o sette volte maggiore in
Gran Bretagna rispetto alla Germania, ma fino alle offensive della
tarda estate del 1918 che portarono alla sconfitta finale delle
truppe germaniche, le sorti delle guerra rimasero in equilibrio anche
per l'abilità dei piloti dell'aviazione del Kaiser.
