Le armi segrete del Terzo Reich (prima parte)

Ringraziamo L’Uomo libero per questo interessante articolo di Giandomenico Bardanzellu che proporremo suddiviso in tre parti.

Coloro che credettero nella vittoria dell’Asse dal ’39 al ’43 basarono la loro fede sulla ininterrotta serie di vittorie conseguite in cielo, in terra ed in mare durante la prima parte del conflitto. Negli anni ’44 e ’45 tale fede dovette invece basarsi quasi esclusivamente sull’attesa delle «Nuove Armi» di cui il Reich prometteva il prossimo, decisivo impiego ai fini di capovolgere le sorti della guerra.
Il mito delle «Nuove Armi» dava una dimensione realistica all’idealismo dei soldati del Reich e della RSI il cui coraggio, da solo, non sarebbe oramai bastato per piegare avversari del calibro degli Angloamericani e dei Sovietici. Tale mito era alimentato da forti sentimenti di rivalsa per le ultime sconfitte subite, dall’odio per il nemico che in Germania ed in Italia bombardava incessantemente con sadico terrorismo le città, dalla nostalgia per l’antica potenza militare dell’Asse che forse, ancora una volta, avrebbe potuto fermare le orde bolsceviche e ricacciare in mare l’invasore atlantico.
Di tali armi si sapeva ovviamente ben poco. Si parlava di nuovi esplosivi (senza però avere idea degli esplosivi nucleari), di «raggi della morte», di veicoli, aerei e navi telecomandati che avrebbero potuto distruggere gli obiettivi nemici senza mettere a repentaglio la vita dei propri soldati, ecc. Tali speranze sembrarono realizzarsi e si esaltarono a dismisura quando comparvero nei cieli di Londra le prime V-1 e quindi le più potenti V-2. La certezza che i nuovi ordigni avrebbero cambiato il corso della guerra era tale che riusciva a tenere viva la fede nella vittoria anche quando già si parlava di «Volkssturm» a Berlino («Tempesta di popolo», ribattezzata sarcasticamante V-3 dai Tedeschi!) e di «Ridotto della Valtellina» in Italia.

PEENEMUNDE
Sull’estuario del fiume Oder che si getta nel mar Baltico al largo della città di Stettino, si trova l’isola di Usedom, sconosciuta ai più, sulla cui punta settentrionale si trova il villaggio di Peenemunde, il cui nome invece è entrato nella Storia. La località fu individuata già nel 1935 da Werner von Braun quale luogo ideale per sperimentare missili di lunga gittata. Il Ministero per gli Armamenti del Reich organizzo? due centri di ricerca, chiamati «Peenemunde West» (Occidentale) per lo sviluppo dei progetti dell’Aeronautica e «Peenemu?nde Ost» (Orientale) per lo sviluppo dei progetti dell’Esercito.
Nel 1943 il Ministro Speer ricevette dal Fu?hrer l’ordine di accelerare lo sviluppo dei quattro principali progetti di Peenemunde, che erano:
-La «bomba volante» Fieseler 103, detta Fi-103, od anche FZG-76, più nota come V- 1 (1) -L’aereo a razzo Me-163 -Il missile terra-aria «Wasserfall» (cascata)
-Il missile balistico Aggregat-4, detto A-4, ma piu? noto come V-2.
I destini di questi quattro progetti furono molto diversi. Il missile Wasserfall non entro? mai in servizio. L’aereo a razzo Me-163 supero? per primo nel mondo i 1000 km/ora nell’autunno del 1942, ma entrò in servizio solo negli ultimi mesi della guerra e raggiunse risultati eccezionali abbattendo molti bombardieri nemici. Quando pero? la caccia inglese realizzò che, in fase di atterraggio, dopo una breve autonomia, i Me-163 perdevano drasticamente in velocita? e in manovrabilita?, applico? l’efficace tattica di attaccarli ed abbatterli quando avevano già compiuto la loro missione.
L’aereo a razzo Me-163, assieme al bireattore Me-262 della Messerschmitt, diedero ancora una volta ai piloti tedeschi l’ebbrezza della vittoria e della superiorità tecnica del proprio mezzo. Ancora il 7 Maggio 1945 un Me-163 abbattè un cacciabombardiere Mosquito sul fronte dell’ Oder.
Le «bombe volanti» V-1, come vedremo in seguito, furono impiegate su Londra e soprattutto su alcuni obiettivi in Belgio, in particolare sul porto di Anversa, a partire dal 13 Giugno ’44, e pur essendosi rivelate vulnerabili ai radar ed alla caccia inglese, proseguirono le loro missioni fino al Marzo del ’45. L’unica arma che si rivelo? invulnerabile e che non fu mai abbattuta nel corso della guerra fu l’«Aggregat N° 4» ossia la «Vergeltungswaffe» (Arma di rappresaglia) N°2, insomma la V-2.
Nelle priorità stabilite dal Fuhrer non comparve però mai l’arma atomica. Di questa fatale omissione parleremo in seguito.

RIVALITA’ FRA I VARI PROGETTI
A Peenemunde si concentrava l’elite militare e scientifica della Nazione nel campo della propulsione aerea, sia a reazione che a razzo. Le rivalità per accaparrarsi le risorse che, col procedere della guerra, scarseggiavano, divennero pericolose per i diversi progetti. Il Ministro per gli Armamenti Albert Speer si trovò ad affrontare ardui problemi di priorità. Le rivalitaà fra i due progetti V-1 e V-2, il primo sostenuto dall’Aeronautica (Luftwaffe) ed il secondo dall’Esercito (Heer) rischiò di determinare il fallimento dell’uno o dell’altro.
La V-1 e la V-2, quantunque spesso associate fra di loro in quanto ritenute modelli successivi di uno stesso sistema d’arma, erano in realtà armi del tutto diverse sul piano della propulsione nonche? accanite rivali sul piano politico e industriale. Il Fu?hrer decise ad un certo punto che entrambe le armi avrebbero dovuto essere sviluppate con priorità. Questa decisione non aiutò a calmare le animosità e così avvenne che in certi periodi fu la V-1 ad assicurarsi piu? risorse materiali e umane che non la V-2, e l’opposto avveniva in altri periodi. Con la conoscenza di oggi si può affermare che il progetto V-1 ricevette maggiori appoggi politici e finanziari che non il progetto V-2, che fino all’ultimo fu considerato con scetticismo date le soluzioni tecniche del tutto rivoluzionarie sulle quali era basato. Centinaia di industrie in tutto il Reich fornivano i componenti per le due armi, i quali venivano quindi montati e provati a Peenemunde. Una delle forniture essenziali per la V-2, una gomma artificiale chiamata Vinol, era prodotta nel «campo di sterminio» di Auschwitz che forniva anche altre sostanze fondamentali per tutte le armi del Reich, come la gomma sintetica.
Un episodio che testimonia i livelli di rivalità fra i due progetti è costituito dall’ordinanza in data 17 Agosto 1943 che l’Aeronautica riuscì a strappare al Ministro Speer nel tentativo di contrastare l’«invadenza» del progetto A-4, ossia della V-2.
La laconica ordinanza di Speer era così formulata: «Oggetto: Progetti dell’Aeronautica e Progetto A-4 dell’Esercito Testo: i Progetti dell’Aeronautica non devono essere ostacolati dal Progetto A-4 dell’Esercito».

LA «BOMBA VOLANTE» V-1
La V-1 voluta dalla Luftwaffe era una bomba azionata per la prima volta nella storia del volo da uno speciale autoreattore noto come pulsoreattore (pulse-jet in inglese o, più «semplicemente», Verpuffungsstrahltriebwerk in tedesco). Il principio teorico di tutti i motori a reazione consiste nel normale ciclo termodinamico che si svolge anche nel motore a scoppio delle automobili, ossia nelle quattro fasi di compressione, accensione, espansione e scarico. In tutti i propulsori aerei, poi, sia a reazione che a razzo, è di particolare importanza il principio della conservazione della quantita? di moto che si puo? esprimere così:
MV=mv dove M è la massa del missile (o aereo), V la velocità del missile (o aereo), m è la massa del gas espulso e v è la velocità del gas espulso. Si vede subito che la velocità del gas espulso è un parametro importantissimo ai fini della velocità che si vuole raggiungere per il mezzo aereo. Tale velocità è a sua volta dipendente dalla temperatura del gas nella camera di combustione. Nell’autoreattore la compressione dell’aria dentro la cella del motore è data dalla velocità del mezzo relativa all’aria circostante e prende il nome di «compressione dinamica». In realtà occorrono velocità pari ad almeno due volte la velocità del suono per ottenere la compressione dinamica sufficiente a garantire il funzionamento di un autoreattore. L’aria cosi compressa è convogliata in modo continuativo nella camera di combustione dove viene iniettato il carburante ed ha luogo l’accensione seguita dall’esplosione della miscela. Il forte aumento di pressione causa l’espansione del gas che viene accelerato ad alta velocità verso l’ugello generando così la spinta del missile.
La velocità raggiungibile dalla V-1 non era però sufficiente a garantire il funzionamento dell’autoreattore, al cui principio tuttavia la Luftwaffe teneva molto in quanto non vi sono in esso parti mobili o rotanti, con innegabili vantaggi di leggerezza, semplicità ed economia. Si ricorse pertanto ad una geniale modifica. L’autoreattore venne trasformato in pulso-reattore nel quale il ciclo termodinamico non è più continuo bensì viene periodicamente interrotto. Il pulsoreattore divenne così un «autoreattore a combustione intermittente». Il «trucco» consistette nel porre una griglia di valvole di non-ritorno subito dopo il condotto di ingresso dell’aria che attraverso di esse entrava nella camera di combustione. Quando aveva luogo l’accensione della miscela la repentina sovrapressione chiudeva le valvole di non- ritorno cosicchè il gas subito raggiungeva la pressione necessaria e poteva espandersi solamente in direzione dell’ugello generando la spinta del missile. Si creava una depressione a valle della griglia delle valvole le quali così si riaprivano lasciando di nuovo entrare l’aria compressa dinamicamente ed il ciclo si ripeteva. Nella V-1 la frequenza media di ripetizione del ciclo era di 40 Hertz, ossia di quaranta cicli al secondo.
Per attivare il ciclo occorreva una velocità minima di partenza. Furono progettate catapulte di lancio costituite da rotaie inclinate lunghe 45 metri (i cosiddetti «ski-jumpers» o trampolini da sci, come li chiamarono i servizi segreti inglesi, che non riuscivano a capire a cosa servissero). La bomba veniva accelerata a mezzo di un razzo ausiliario e raggiungeva la velocità di 110 metri al secondo (circa 400 Km/ora) necessaria all’autosostentamento del pulso-reattore. Un altro modo per raggiungere la necessaria velocità di autosostentamento fu quello di agganciare la V-1 ad un aereo Heinkel III. All’istante voluto l’aereo sganciava la V-1 che aveva acquisito la stessa velocità dell’aereo e poteva così iniziare la sua missione.
Nella sua versione di serie la V-1 pesava 2200 Kg alla partenza, raggiungeva una velocita? di crociera di 600 Km/ora alla quota di 1500 metri. Portava un carico utile di 900 Kg di esplosivo ad una distanza di 250 Km. La durata del volo era di circa 25 minuti. Era stabilizzata giroscopicamente ed era munita a prua di una piccola elica i cui giri erano proporzionali alla distanza percorsa. Quando il contagiri indicava che la distanza prefissata era stata raggiunta, veniva chiuso automaticamente il flusso di carburante e la V-1 puntava a naso all’ingiù sull’obiettivo. Dal 13 giugno 1944 al 29 marzo 1945 19″000 V-1 furono lanciate sull’Inghilterra e sul Belgio. Molte di esse furono però difettose e molte furono abbattute sia dagli aerei che dalla difesa anti-aerea inglese, i cui cannoni da 40 mm Bofors, di fabbricazione svedese, erano gia? fin d’allora controllati da direzioni del tiro munite di radar.

GENERALITA’ SUI MOTORI A RAZZO
La fondamentale differenza fra i motori a razzo e i motori a reazione consiste nel fatto che il razzo genera la sua spinta senza utilizzare l’aria atmosferica mentre i motori a reazione (autoreattori, pulsoreattori ed i ben più diffusi turboreattori) devono utilizzare a tale scopo l’aria atmosferica. Ne deriva che i motori a reazione, sebbene più facilmente regolabili dei motori a razzo, presentano una limitazione in quota e non possono essere impiegati per la navigazione spaziale.
I principi del motore a razzo erano già conosciuti fin dal secolo XIII. I Cinesi, ai quali è attribuita l’invenzione della polvere da sparo nel 1232, furono i primi a lanciare «frecce di fuoco volante» per scopi militari. Si attribuisce ai Mongoli il primo impiego di tali armi nella battaglia di Leigniz (Legnica, nell’attuale Polonia) nel 1241. Arabi, Veneziani, Spagnoli usarono abitualmente razzi già dal secolo XIV, tale tecnologia si miglioro? continuamente in tutti i Paesi d’Europa, in particolare in Inghilterra ed in Svezia.
Nel 1807 gli Inglesi rasero al suolo Copenaghen a mezzo di razzi incendiari lanciati dalle navi di Nelson per punire la Danimarca per un presunto appoggio a Napoleone. Essi impiegarono i razzi anche contro i «cugini» americani nella guerra del 1812 quando dopo la battaglia di Bladenburg del 1814 presero e incendiarono Washington.
Nel 1896 un oscuro insegnante russo di Kaluga, Konstantin Ziolkowsky, compilava un testo la cui chiaroveggenza sarebbe stata riconosciuta solo nella seconda meta? del secolo XX. Il libro si intitolava «L’esplorazione dello spazio cosmico a mezzo di motori a razzo», dove egli esegui? tutti i calcoli sia per mettere in orbita i satelliti artificiali sia per raggiungere la Luna e altri corpi celesti a mezzo di razzi pluri-stadio. Egli era perfettamente al corrente della relazione che da? la «velocita? di fuga» dalla Terra, cosi? come da ogni altro campo gravitazionale, e che si esprime così:
V = è 2gR dove V è la velocità necessaria per staccarsi da un dato campo gravitazionale. Nel caso della Terra R è il raggio terrestre medio pari a 6378 Km, g è l’accelerazione media di gravità, pari a 9,81 metri al secondo quadrato. Si ricava che la velocità di fuga dalla Terra è di circa 11,2 Km al secondo. Ziolkowsky calcolò anche le velocitaà di fuga dai vari pianeti e satelliti del sistema solare e giunse a calcolare le spinte da imprimere ai razzi per effettuare i viaggi spaziali, cosi? come si sono effettuati negli ultimi anni. Egli era considerato ai suoi tempi un visionario, ma i Sovietici vollero onorare questo loro compatriota: quando essi circumnavigarono per la prima volta la Luna con la sonda «Luna 3» nel 1959, fotografandone la misteriosa parte nascosta, vi scoprirono fra l’altro un insolito cratere scuro e frastagliato, al quale diedero il nome di «Cratere Ziolkowsky».
Tutti i razzi impiegati fino all’inizio del secolo XX facevano uso di combustibili solidi con i quali, però, le temperature raggiungibili nelle camere di combustione e le conseguenti velocità di uscita dei gas avevano raggiunto i loro limiti. Tali limiti non avrebbero permesso di trasportare a distanze significative carichi utili molto pesanti. L’importante passaggio tecnico dall’impiego dei combustibili solidi all’uso dei combustibili liquidi fu merito dell’americano Robert Goddard, che il 16 Marzo 1926 riuscì a lanciare per un breve tragitto un piccolo razzo alimentato da benzina e ossigeno liquido. Nella storia della missilistica spaziale e militare viene attribuito a questo primitivo esperimento lo stesso significato che ebbero nella storia dell’aeronautica i primi metri di volo compiuti con un mezzo piu? pesante dell’aria dai fratelli Wright nel 1903.
Nel frattempo in Germania un altro oscuro insegnante di matematica, Hermann Oberth, pubblicava nel 1929 i seguenti testi: «Metodi per effettuare viaggi spaziali», «Il razzo nello spazio interplanetario» ed ancora «Sistemi a propulsione elettrica». Questi ultimi tipi di propulsori saranno probabilmente i propulsori dell’esplorazione cosmica nel nostro XXI secolo. Vi era immenso entusiasmo in Germania per gli studi e gli esperimenti relativi alla propulsione a razzo, il cui sviluppo, proprio perchè imprevedibile, non era stato proibito dal Trattato di Versailles. Nel 1931 un gruppo di giovani studiosi costituì una società privata che si chiamò «Società Tedesca per la propulsione a razzo». Il capitano Walter Dornberger, futuro direttore di Peenemunde, si interessò a quella Società e riusci a farla incorporare nelle Forze Armate per continuare lo sviluppo dei motori a razzo nell’interesse dell’Esercito. Dornberger aveva notato fra i membri della Società un giovane ingegnere particolarmente brillante e decise di dargli l’incarico di guidare la squadra di specialisti di razzi a propellente liquido. Il nome di quell’ingegnere era Werner von Braun.

LA BOMBA A RAZZO V-2
Come si è accennato, von Braun «scoprì» Peenemunde già nel 1935. Dal 1936 egli vi lavorò intensamente per progettare una nuova macchina volante destinata a schiudere nuovi orizzonti per l’umanità. L’originale idea di von Braun era quella di sviluppare un «razzo lunare», ma gli eventi della Storia lo obbligarono a sviluppare invece una versione militare di tale razzo. Sotto la direzione di Walter Dornberger, divenuto direttore del centro missilistico «Peenemunde Est» per conto dell’Esercito, von Braun fissò l’architettura generale del missile per realizzare ciò che lo Stato Maggiore voleva ottenere: trasportare un carico utile (esplosivo) di almeno una tonnellata ad una distanza di almeno 300 Km a velocità supersonica ed a quote irraggiungibili dall’offesa nemica. Dati questi parametri di progetto von Braun calcolò la spinta necessaria da imprimere al razzo, la temperatura della camera di combustione per fare uscire i gas alla velocità voluta, scelse i combustibili ottimali, progettò i sottoassiemi necessari quali pompe, iniettori, turbine, camera di combustione e ugello di scarico con relativa refrigerazione delle parti, e infine i dispositivi di stabilizzazione e controllo. Tutto il progetto doveva raggiungere un’altissima efficienza, nel senso tecnico della parola, che nel caso dei motori a razzo è data dall’Impulso Specifico, che si misura in secondi (2).
Von Braun voleva ottenere un valore di Impulso Specifico di 200 secondi, mai raggiunto fino ad allora. In realtà la V-2 raggiungerà un impulso specifico di 224 secondi. Occorreva ora decidere sulle dimensioni e pesi dei vari sottoassiemi, nonche? sulla loro distribuzione all’interno del missile. Partendo dall’alto e immaginando la V-2 sulla sua rampa mobile, nella classica posizione di decollo verticale, von Braun sistemò nel cono di ogiva l’esplosivo con i necessari accessori (spoletta ecc.), quindi i dispositivi di navigazione, stabilizzazione e controllo, quindi il serbatoio del combustibile (alcol etilico al 75% col 25% acqua) al di sotto del quale era il serbatoio del comburente (ossigeno liquido). Al di sotto dei serbatoi erano sistemate le pompe per l’alcol e per l’ossigeno montate coassialmente ad una turbina che le azionava. Seguivano gli iniettori, la camera di combustione e l’ugello di uscita dei gas. Nacque così a Peenemunde la classica disposizione dei principali sotto-assiemi adottata in seguito dalla NASA e dall’Agenzia spaziale Russa per tutti i veicoli spaziali del nostro tempo. Esisteva, fra gli altri, il problema della refrigerazione delle pareti della camera di combustione e dell’ugello di scarico. I gas raggiungevano temperature superiori ai 2500° per cui le pareti non avrebbero potuto resistere durante i 63 secondi per i quali durava la combustione e la spinta. Von Braun escogito? il principio detto di «refrigerazione rigenerativa» facendo passare l’alcol attraverso tutto il serbatoio di ossigeno (che si trovava a 183° sotto zero) in modo che si raffreddasse intensamente. L’alcol cosi? raffreddato veniva forzato in una doppia parete che avviluppava sia la camera di combustione che l’ugello di scarico. La temperatura della parete veniva mantenuta sui 1000°, il che permetteva ai materiali di resistere per tutta la durata della spinta.
L’alcol e l’ossigeno raggiungevano finalmente gli iniettori e quindi la camera di combustione. Qui si mescolavano, e dopo l’accensione si scatenava un inferno di temperatura e di pressione capace di imprimere al gas una velocità di uscita di 2200 metri al secondo, generando una spinta di 27 tonnellate.
La V-2 di serie aveva un’altezza di 14 metri ed un diametro di 1,65 metri. Sviluppava per 63 secondi una spinta di 27 tonnellate. Il suo peso alla partenza era di 13,5 tonnellate di cui 8,7 erano di propellente e 1 tonnellata era di esplosivo (Tritolo e Nitrato di Ammonio). Giunse a toccare velocita? di 5200 km/ora, quote di 87 km e portate di 320 km. All’arrivo a terra la velocità era di 3600 km/ora. La durata media del volo era di circa 6 minuti.
L’impiego della refrigerazione rigenerativa, della turbina per azionare le pompe centrifughe, delle alette di stabilizzazione in grafite, immerse nei caldissimi gas di scarico, furono invenzioni rivoluzionarie nelle tecnologie dell’epoca e sono ancora oggi in gran parte utilizzate nei vettori spaziali più di sessant’anni dopo il primo lancio sperimentale della V2, avvenuto il 23 Ottobre 1942, lo stesso giorno dell’attacco inglese a El Alamein.
Il primo impiego operativo della V2 ebbe come obiettivo Parigi. Il lancio avvenne l’8 Settembre 1944. In aggiunta alle 19’000 V-1, 3000 missili V-2 furono lanciati da basi mobili contro l’Inghilterra ed il Belgio fino al 29 Marzo 1945. Le frequenze di lancio raggiunsero valori di 10-15 missili al giorno e nelle ultime settimane di guerra furono ancora lanciati 60 missili alla settimana.
La grande differenza fra la V-1 e la V-2 consistette nel diverso sistema propulsivo e soprattutto nell’«invulnerabilità» della V-2 rispetto alla V-1, grazie all’altissima velocità, al brevissimo tempo di volo ed alla quota che poteva raggiungere. Essendo inoltre molte volte piu? veloce del suono, nessun allarme acustico ne segnalava l’arrivo. L’esplosione era quindi subitanea e inaspettata, con conseguenze devastanti sugli obiettivi ed anche sulla psicologia della popolazione. Va rilevato che quasi due anni trascorsero dal primo lancio di successo nel 1942 al primo lancio operativo nel 1944. L’intervallo di due anni, fatale ai fini strategici del conflitto, fu dovuto al bombardamento di Peenemunde del 17 Agosto 1943.

(1) La lettera V e? l’iniziale della parola «Vergeltung», Rappresaglia.(2) L’Impulso specifico e? la spinta che si ottiene per unita? di peso di propellente al secondo e si definisce come V/g dove V e? la velocita? di uscita dei gas e g e? l’accelerazione di gravita?.

[continua]

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