Gli storici contano la mitragliatrice tra le tecnologie più importanti degli ultimi 100 anni. Come qualsiasi altro fattore, ha dato il tono brutale e implacabile alla Prima e alla Seconda Guerra Mondiale, così come alla maggior parte delle guerre successive a quel periodo.
A differenza delle pistole precedenti, che dovevano essere caricate e sparate manualmente, con questa macchina, un soldato poteva sparare centinaia di proiettili ogni minuto, falciando un intero plotone con un fuoco prolungato. La pistola continuava questo fuoco rapido finché l'operatore non smetteva di premere il grilletto o finché la pistola non finiva le munizioni.
Le forze militari hanno dovuto sviluppare attrezzature da battaglia pesanti come i carri armati solo per resistere a questa velocità di fuoco. Quest’unica arma ha avuto un profondo effetto sul modo in cui conduciamo la guerra. La mitragliatrice conferiva a un piccolo numero di truppe le capacità di combattimento di grandi battaglioni. Ha inoltre aumentato il rischio di vittime di massa.
Alla luce del loro ruolo monumentale nella storia, è in qualche modo sorprendente quanto siano semplici le mitragliatrici. Queste armi sono notevoli imprese di ingegneria di precisione, ma funzionano su alcuni concetti molto basilari. In questo articolo esamineremo i meccanismi standard utilizzati dalle mitragliatrici per sputare proiettili a una velocità così frenetica.
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Per capire come funzionano le mitragliatrici è utile sapere qualcosa sulle armi da fuoco in generale. Quasi tutte le armi si basano su un concetto semplice:si applica una pressione esplosiva dietro un proiettile per lanciarlo lungo una canna. La prima e più semplice applicazione di questa idea è il cannone.
Un cannone è semplicemente un tubo di metallo con un'estremità chiusa e un'estremità aperta. L'estremità chiusa ha un piccolo foro per il fusibile. Per caricare il cannone, si versa la polvere da sparo (una miscela di carbone, zolfo e nitrato di potassio) e poi si lancia una palla di cannone.
La polvere da sparo e la palla di cannone si trovano nella culatta, o nella parte posteriore della canna, che è l'estremità aperta del cannone. Per preparare la pistola per uno sparo, fai passare una miccia (un pezzo di materiale infiammabile) attraverso il foro, in modo che raggiunga la polvere da sparo.
Per sparare con il cannone, tutto ciò che devi fare è accendere la miccia. La fiamma viaggia lungo la miccia e infine raggiunge la polvere da sparo.
La polvere da sparo brucia rapidamente quando si accende, producendo molto gas caldo nel processo. Il gas caldo esercita una pressione molto maggiore sul lato della polvere della palla di cannone rispetto all'aria nell'atmosfera sull'altro lato. Questo spinge la palla di cannone fuori dalla pistola ad alta velocità.
Le prime armi portatili erano essenzialmente cannoni in miniatura che non potevano sparare più di un colpo alla volta; hai caricato un po' di polvere da sparo e una palla d'acciaio, poi hai acceso una miccia. Alla fine, questa tecnologia ha lasciato il posto alle armi attivate dal grilletto, come le pistole a pietra focaia e quelle a percussione.
Le pistole a pietra focaia accendevano la polvere da sparo producendo una piccola scintilla, mentre le capsule a percussione utilizzavano fulminato di mercurio, un composto esplosivo che potevi accendere con un colpo forte. Per caricare una pistola con cappuccio a percussione, si versa la polvere da sparo nella culatta, si inserisce il proiettile sopra e si posiziona un cappuccio fulminato di mercurio sopra un piccolo capezzolo.
Per sparare con la pistola, alzi completamente indietro il cane e premi il grilletto della pistola. Il grilletto rilascia il martello, che oscilla in avanti sulla capsula esplosiva. Il cappuccio si accende, sparando una piccola fiamma lungo un tubo fino alla polvere da sparo. La polvere da sparo poi esplode, lanciando il proiettile fuori dalla canna.
La successiva grande innovazione nella storia delle armi da fuoco fu la cartuccia a proiettile. In poche parole, le cartucce sono una combinazione di un proiettile (il proiettile), un propellente (la polvere da sparo, per esempio) e un innesco (la capsula esplosiva), il tutto contenuto in un unico contenitore metallico. Le cartucce costituiscono la base per la maggior parte delle armi da fuoco moderne. Il movimento all'indietro dell'otturatore della pistola attiva anche il suo sistema di espulsione, che rimuove il bossolo esaurito dall'estrattore e lo espelle da una finestra di espulsione.
Nell'ultima sezione abbiamo visto che una cartuccia è composta da un innesco, un propellente e un proiettile, il tutto in un unico contenitore metallico. Questo semplice dispositivo è il fondamento della maggior parte delle armi da fuoco moderne. Per vedere come funziona, diamo un'occhiata a un revolver a doppia azione standard.
Questa pistola ha un cilindro girevole, con sei culatte per sei cartucce. Quando premi il grilletto di un revolver, accadono diverse cose:
Ovviamente questo tipo di pistola è più facile da usare di un'arma a pietra focaia o di un'arma a percussione. Puoi caricare sei colpi alla volta e devi solo premere il grilletto per sparare.
Ma sei ancora abbastanza limitato:devi premere il grilletto per ogni colpo e devi ricaricare dopo sei colpi (anche se alcuni revolver moderni possono contenere 10 colpi di munizioni). Devi anche espellere manualmente i gusci vuoti dai cilindri.
Ora diamo un'occhiata a come i produttori di armi hanno affrontato gli svantaggi derivanti dall'utilizzo dei revolver.
Nel 1800, i produttori di armi progettarono una serie di meccanismi per affrontare i problemi associati alla limitata capacità di fuoco. Molte di queste prime mitragliatrici combinavano diverse canne e martelli in una singola unità.
Tra i modelli più popolari c'era la pistola Gatling, dal nome del suo inventore Richard Jordan Gatling. Quest'arma, la prima mitragliatrice ad acquisire una popolarità diffusa, è composta da sei-dieci canne posizionate in un cilindro. Ogni canna ha il proprio sistema di culatta e percussore.
Per azionare la pistola, si gira una manovella, che fa girare le canne all'interno del cilindro. Ogni canna passa sotto una tramoggia di munizioni, o caricatore a carosello, quando raggiunge la parte superiore del cilindro. Una nuova cartuccia cade nella culatta e la canna viene caricata.
Ogni percussore ha una piccola testa a camma che si aggancia a una scanalatura obliqua nel corpo della pistola. Mentre ciascuna canna ruota attorno al cilindro, la scanalatura tira indietro il perno, spingendo una molla tesa. Subito dopo aver caricato una nuova cartuccia nella culatta, la camma del percussore scivola fuori dalla scanalatura e la molla la spinge in avanti. Il perno colpisce la cartuccia, sparando il proiettile lungo la canna. Quando ciascuna canna ruota attorno al fondo del cilindro, il guscio della cartuccia esaurita cade da una finestra di espulsione.
La mitragliatrice Gatling giocò un ruolo importante in diverse battaglie del XIX secolo, ma fu solo all'inizio del XX secolo che la mitragliatrice si affermò davvero come un'arma da non sottovalutare.
La mitragliatrice Gatling è spesso considerata una mitragliatrice perché spara un gran numero di proiettili in un breve lasso di tempo. Ma a differenza della mitragliatrice moderna e generica, non è un'arma completamente automatica:devi continuare a girare se vuoi continuare a sparare.
La prima mitragliatrice completamente automatica è in realtà attribuita a un americano di nome Hiram Maxim. Le pistole Maxim potevano sparare più di 500 colpi al minuto, conferendole la potenza di fuoco di circa 100 fucili.
L'idea alla base della pistola di Maxim, così come delle centinaia di progetti di mitragliatrici che seguirono, era quella di utilizzare la potenza dell'esplosione della cartuccia per ricaricare e riarmare la pistola dopo ogni colpo. Esistono tre meccanismi fondamentali per sfruttare questo potere:
Nelle prossime due sezioni discuteremo ciascuno di questi sistemi.
Le prime mitragliatrici automatiche avevano sistemi basati sul rinculo. Quando spingi un proiettile lungo la canna, la forza in avanti del proiettile ha una forza opposta che spinge la pistola all'indietro.
In un'arma costruita come un revolver, questa forza di rinculo spinge semplicemente l'arma verso il tiratore. Ma in una mitragliatrice basata sul rinculo, i meccanismi di movimento all'interno della pistola assorbono parte di questa forza di rinculo.
Ecco il procedimento:per preparare questa pistola al fuoco, si tira indietro l'otturatore, in modo che spinga nella molla posteriore. La leva del grilletto si aggancia all'otturatore e lo mantiene in posizione. Il sistema di alimentazione fa scorrere una cintura di munizioni attraverso l'arma, caricando una cartuccia nella culatta (ne parleremo più avanti).
Quando si preme il grilletto, si rilascia l'otturatore e la molla spinge l'otturatore in avanti. L'otturatore spinge la cartuccia dalla culatta nella camera.
L'impatto del percussore dell'otturatore sulla cartuccia accende l'innesco, che fa esplodere il propellente, che spinge il proiettile lungo la canna. La canna e l'otturatore hanno un meccanismo di bloccaggio che li fissa insieme all'impatto.
In questa pistola sia l'otturatore che la canna possono muoversi liberamente nell'alloggiamento dell'arma. La forza del proiettile in movimento applica una forza opposta sulla canna, spingendola insieme all'otturatore all'indietro. Mentre l'otturatore e la canna scivolano all'indietro, passano davanti a un pezzo di metallo che li sblocca.
Quando i pezzi si separano, la molla della canna spinge la canna in avanti, mentre l'otturatore continua a muoversi all'indietro. L'otturatore è collegato ad un estrattore, che rimuove il bossolo esaurito dalla canna. In un sistema tipico, l'estrattore ha un piccolo labbro che si aggancia a un bordo stretto alla base del fusto.
Mentre l'otturatore si ritrae, l'estrattore scivola con esso, tirando indietro il guscio vuoto.
Il movimento all'indietro dell'otturatore attiva anche il sistema di espulsione. Il compito dell'espulsore è rimuovere il guscio esaurito dall'estrattore e espellerlo da una finestra di espulsione.
Una volta estratta la cartuccia esaurita, il sistema di alimentazione è in grado di caricare una nuova cartuccia nella culatta. Se tieni premuto il grilletto, la molla posteriore spingerà l'otturatore contro la nuova cartuccia, ricominciando l'intero ciclo. Se rilasci il grilletto, la leva a scatto catturerà l'otturatore e gli impedirà di oscillare in avanti.
Un sistema scarrellante è qualcosa di simile a un sistema di rinculo, tranne per il fatto che la canna è fissata nell'alloggiamento della pistola e la canna e l'otturatore non si bloccano insieme.
Questa pistola ha un otturatore scorrevole tenuto in posizione da un caricatore di cartucce azionato a molla, nonché un meccanismo di innesco. Quando si fa scorrere indietro il bullone, la leva del grilletto lo mantiene in posizione. Quando si preme il grilletto, la leva rilascia l'otturatore e la molla lo spinge in avanti. Dopo che l'otturatore ha camerato la cartuccia, il percussore fa scattare l'innesco, che accende il propellente.
Il gas esplosivo della cartuccia spinge il proiettile lungo la canna. Allo stesso tempo, la pressione del gas spinge nella direzione opposta, costringendo l'otturatore all'indietro.
Come nel sistema di rinculo, un estrattore estrae il bossolo dalla canna e l'espulsore lo spinge fuori dall'arma. Una nuova cartuccia si allinea davanti all'otturatore appena prima che la molla spinga l'otturatore in avanti, ricominciando da capo il processo.
Questo continua finché tieni premuto il grilletto e ci sono munizioni che entrano nel sistema.
Il sistema del gas è simile al sistema Blowback, ma ha alcuni pezzi aggiuntivi. L'aggiunta principale è uno stretto pistone fissato all'otturatore, che scorre avanti e indietro in un cilindro posizionato sopra la canna della pistola.
In questo scenario, la pistola è sostanzialmente identica a quella che utilizza il sistema di contraccolpo, ma la forza posteriore dell'esplosione non spinge l'otturatore all'indietro. Invece, la pressione del gas in avanti spinge indietro l'otturatore.
Quando l'otturatore oscilla in avanti per sparare una cartuccia, si blocca sulla canna. Una volta che il proiettile scende lungo la canna, i gas in espansione possono riversarsi nel cilindro sopra la canna. Questa pressione del gas spinge il pistone all'indietro, spostandolo lungo la parte inferiore dell'otturatore. Il pistone scorrevole prima sblocca l'otturatore dalla canna, quindi spinge indietro l'otturatore in modo che una nuova cartuccia possa entrare nella culatta.
I diagrammi che abbiamo presentato rappresentano solo esempi particolari di come funzionano questi sistemi. Esistono centinaia di modelli di mitragliatrici, ciascuno con il proprio meccanismo di sparo specifico. Queste pistole differiscono anche in molti altri modi. Nelle prossime due sezioni esamineremo alcune delle differenze principali tra i vari modelli di mitragliatrice.
Una delle principali differenze tra i diversi modelli di mitragliatrice è il meccanismo di caricamento.
Le prime mitragliatrici manuali, come la pistola Gatling, utilizzavano un dispositivo chiamato tramoggia delle munizioni. Le tramogge sono semplicemente scatole di metallo contenenti singole cartucce sciolte che si inseriscono sulla parte superiore del meccanismo della mitragliatrice. Una dopo l'altra, le cartucce cadono dalla tramoggia e nella culatta.
Le tramogge possono contenere una buona quantità di munizioni e sono facili da ricaricare anche mentre la pistola sta sparando, ma sono abbastanza ingombranti e funzionano solo se la pistola è posizionata con il lato destro rivolto verso l'alto.
Il sistema a tramoggia è stato sostituito dal sistema alimentato a cinghia, che aiuta a controllare il movimento delle munizioni nell'arma. Le munizioni sono contenute su una lunga cintura, che l'operatore tiene, oppure sono contenute in una borsa o scatola. Dopo che un colpo è stato sparato, si sposta e un nuovo colpo entra in posizione.
Un altro sistema è il caricatore a molla. In questo sistema, una molla spinge le cartucce contenute nell'involucro del caricatore nella culatta. I principali vantaggi di questo meccanismo sono che è affidabile, leggero e facile da usare.
Lo svantaggio principale è che può contenere solo una quantità relativamente piccola di munizioni.
Le mitragliatrici pesanti alimentate a cinghia, solitamente montate su un treppiede o su un veicolo, potrebbero richiedere più di un operatore. Le singole truppe solitamente portano mitragliatrici leggere, con bipiedi o treppiedi estensibili per garantire stabilità nella posizione di fuoco.
Le pistole automatiche più piccole che utilizzano caricatori di cartucce sono classificate come fucili automatici, fucili d'assalto o fucili mitragliatori. In senso generale, il termine "mitragliatrice" descrive tutte le armi automatiche, comprese quelle più piccole, ma è usato anche per descrivere specificamente le armi pesanti alimentate a cinghia.
Per l’enorme volume di munizioni, il sistema a cintura è solitamente l’opzione migliore. Le cinture portamunizioni sono costituite da una lunga serie di cartucce fissate insieme con pezzi di tela o, più spesso, fissate tramite piccole maglie metalliche. Le armi che utilizzano questo tipo di munizioni hanno un meccanismo di alimentazione azionato dal movimento di rinculo dell'otturatore.
L'otturatore in una pistola alimentata a cinghia ha un piccolo rullo di camma sopra di esso. Mentre il bullone si muove, il rullo della camma scorre avanti e indietro in un lungo pezzo di camma di alimentazione scanalato.
Quando il rullo della camma scorre in avanti, spinge la camma di avanzamento verso destra contro una molla di ritorno. Quando il rullo della camma scorre all'indietro, la molla spinge la camma indietro verso sinistra. La leva della camma di alimentazione è fissata a un nottolino caricato a molla, una pinza curva che poggia sulla parte superiore della cintura delle munizioni.
Mentre la camma e la leva si muovono, il nottolino si sposta, afferra una cartuccia e tira la cinghia attraverso la pistola. Quando l'otturatore si sposta in avanti, spinge la cartuccia successiva nella camera.
Il sistema di alimentazione guida la cinghia delle munizioni attraverso le guide delle cartucce appena sopra la culatta. Mentre l'otturatore scorre in avanti, la parte superiore spinge sulla cartuccia successiva in linea. Questo spinge la cartuccia fuori dalla cintura, contro la rampa di cameratura.
La rampa di cameratura spinge la cartuccia davanti all'otturatore. L'otturatore ha un piccolo estrattore che afferra la base del bossolo quando la cartuccia scorre in posizione. Quando la cartuccia scorre davanti all'otturatore, preme l'espulsore caricato a molla.
Quando il percussore colpisce l'innesco, spingendo il proiettile lungo la canna, la forza esplosiva spinge all'indietro l'asta di manovra e l'otturatore collegato. Quando il bossolo supera la parete della camera, l'espulsore scatta in avanti, facendo uscire il bossolo dalla pistola attraverso la finestra di espulsione. Questo sistema ti consente di sparare continuamente senza ricaricare.
Il meccanismo di base della mitragliatrice è rimasto lo stesso da più di cento anni, ma i produttori di armi apportano continuamente nuove modifiche. Un design moderno si trasforma da una scatola a una pistola con la semplice pressione di un pulsante [fonte:Sofge]. Inoltre, le nuove tecnologie per le armi leggere di piccolo calibro (LSAT) sono realizzate con materiali più leggeri che potrebbero ridurre il peso delle mitragliatrici e delle relative munizioni del 40%.
Che tu abbia mai impugnato o meno una mitragliatrice o addirittura ne abbia vista una, questo potente dispositivo ha avuto un profondo effetto sulla tua vita. Le mitragliatrici hanno avuto un ruolo nel dissolvere nazioni, reprimere rivoluzioni, rovesciare governi e porre fine alle guerre (e, nelle mani di alcuni individui, hanno provocato immense tragedie). Senza mezzi termini, la mitragliatrice è uno degli sviluppi militari più importanti nella storia dell'uomo.
