Bomba (proietto esplosivo)

(dal lat. bombus, rumore). Proietto metallico cavo, carico di esplosivo e munito di congegno per lo scoppio (miccia, spoletta).

u Fisica e Storia

Le  prime bombe, palle di ferro cave, fecero la loro comparsa in Francia verso il 1630. All'interno era sistemato dell'esplosivo che veniva fatto scoppiare mediante una miccia o una rudimentale spoletta a tempo, entrambe innescate dalla carica di lancio. La bomba sferica scomparve con la rigatura delle bocche da fuoco e la conseguente adozione per il proietto della forma cilindro- ogivale.

Nel corso della prima guerra mondiale, la necessità di lanciare sulle postazioni nemiche numerosi proietti a elevato potere dirompente, da postazioni coperte e con elevato angolo di caduta, portò ad adottare un nuovo tipo di proietto a pareti sottili e maggiore carica di scoppio, lanciato da un tubo liscio (detto lanciabombe, poi mortaio da fanteria). Sempre nello stesso periodo, per aprire varchi nei reticolati furono impiegate bombe con carico di esplosivo notevole (peso delle bombe da 40 a 70 kg) che venivano lanciate da bombarde  e denominate perciò bombe da bombarda. Le bombe controcarro, a carica cava, sono lanciate da un fucile investendole sulla canna e sparando una qualsiasi cartuccia con pallottola. Le bombe a mano sono di due tipi: offensive, con limitato raggio d'azione; difensive, con pareti spesse a frattura prestabilita e forte carica di scoppio per cui devono essere lanciate da posizioni riparate (trincea). Bombe a mano non mortali sono impiegate per mantenere l'ordine pubblico. Il loro effetto è: accecante, con emissione istantanea di un forte bagliore; di stordimento, con emissione di luce e forte detonazione; assordante e accecante, con lancio di 8 piccoli artifici che detonano (170 d B) ed emettono un bagliore accecante. Le più moderne bombe  mano sono di tipo offensivo-difensivo, sono cioè costituite da un corpo centrale contenente una piccola carica esplosiva (offensiva) attorno alla quale può essere collocato un involucro contenente il corpo frammentato, costituito per lo più da sferette d'acciaio di dimensioni piccolissime annegate in materiale plastico o da fili d'acciaio preframmentati. In tal modo la bomba si trasforma rapidamente in difensiva. 

Le bombe di profondità sono impiegate nella lotta contro i sommergibili; esplodono alla profondità desiderata per effetto della pressione dell'acqua su un pistone idrostatico.

Le bombe d'aereo impiegate nelle due guerre mondiali erano formate da un involucro metallico di spessore variabile, da un governale dotato di alette per stabilizzare la bomba nella caduta, da una spoletta e da un sistema di sospensione per agganciarla agli aerei sia nel vano riservato alle bombe (nei bombardieri), sia sotto la fusoliera o sotto le ali (nei caccia). Le bombe venivano sganciate automaticamente, a intervalli di tempo stabiliti, in funzione dell'altezza, del peso dell'ordigno e delle dimensioni dell'obiettivo. Le bombe erano dei tipi: da esercitazione, esplosive, incendiarie, perforanti, illuminanti o bengala; il loro peso variava dai 50 kg alle 10 t, le dimensioni da pochi centimetri (bombe incendiarie) a 8 m. Tra le bombe incendiarie vanno menzionate quelle al fosforo e al napalm. Le bombe d'aereo classiche non ancora radiate vengono modernizzate dotandole di spolette elettriche di ogiva o di fondello. La loro produzione è stata da tempo abbandonata, dato che come carico esterno offrono un'elevata resistenza all'avanzamento; come ordigno bellico hanno limitata efficienza, perchè scoppio e frammentazione non sono ottimizzati. Le nuove bombe hanno caratteristiche di arma di saturazione, come la bomba a frammentazione, in cui lo scoppio ne suddivide il corpo metallico in frammenti (schegge) di dimensioni prestabilite. Una di esse, concepita per l'appoggio tattico, ha calibro 120 mm, peso 34 kg; proietta: nella versione antiblindatura leggera (ABL) circa 800 frammenti principali di 12,5 g che perforano 8 mm di acciaio a 20 m; nella versione antiveicoli e materiali (AVM) i frammenti sono più di 2.600 e perforano 4 mm a 20 m. Un caccia porta 4 carichi esterni ciascuno con 9 bombe da 120 mm; lo sgancio avviene a grappolo, in volo orizzontale a 450 nodi e a quota 75 m; lo scoppio è preprogrammato. Per evitare l'aumento della resistenza all'avanzamento dell'aereo, è stata realizzata la bomba modulare, costituita da un contenitore con profilo aerodinamico dal quale vengono eiettati in successione (e in direzione contraria a quella di avanzamento dell'aereo) degli ordigni (moduli) di tipo diverso. Una bomba del peso di 400 kg può contenere in alternativa: 3 moduli da 90 kg (sono bombe a frammentazione; capacità di perforazione 17 mm di acciaio a 50 m); 8 bombe antipista; 12 bombe antiveicoli; 120-160 mine. Due bombe modulari coprono una zona di 600 × 100 m. Un altro tipo di bomba da 300 kg con submunizioni proietta, all'impatto o con scoppio ritardato, 150 bombe esplosive d'impiego generale coprendo una zona di 225 × 45 m. Un'analoga bomba da 500 libbre (227 kg), stabilizzata in caduta con moto rotatorio, disperde 240 bombe polivalenti su una zona ellittica di 5 ettari con punti di caduta distanziati tra loro di 15 m. La bomba polivalente ha: lunghezza 36 cm, Ø 4,8 cm, peso 740 g; ha corpo a frammentazione predisposta, contiene una carica cava e un componente incendiario. Le bombe a cellula planante sono destinate a colpire obiettivi ubicati in zone fortemente difese, sganciandole da aerei volanti a 15- 40 m di quota. Allo sgancio la bomba, per effetto della portanza della cellula, sale ad altezza ottimale da dove inizia la picchiata (bomba unica) o si attua lo sgancio di numerose piccole bombe. La bomba di penetrazione è stata realizzata dall'industria francese per provocare gravi danni alle piste degli aeroporti. Questa bomba, detta “Durandal”, del peso di 165 kg, lunga 2,50 m, diametro 22 cm, ha corpo d'acciaio ad altissima resistenza che le consente di attraversare indenne il manto della pista (40 cm); un aereo ne porta otto agganciate ai piloni alari. Dopo lo sgancio la bomba è frenata da paracadute per farle assumere assetto verticale. Raggiunta l'inclinazione che evita il rimbalzo (24° dalla verticale), s'innesca un artificio che provoca il distacco del paracadute e l'accensione di un propulsore a razzo che accelera la velocità di caduta a 260 m/s. La bomba, dotata di spoletta del tipo a ritardo, scoppia sotto il manto con un vistoso effetto mina che provoca un cratere del diametro di 5 m e il sollevamento del manto per altri 10 m. Bombe con lo stesso impiego, ma di minori dimensioni, sono state costruite in Gran Bretagna e designate bombe antipista. La tradizionale Durandal” è ormai sostituita nell'impiego da sistemi d'arma di saturazione costituiti da bombe a grappolo (bombe cluster) o da submunizioni contenute in dispenser. Per colpire masse di carri armati avvistate da un aereo, si ricorre a un missile lanciato da terra che lo stesso aereo guida a distanza sino alla zona dell'obiettivo; qui il missile espelle numerose piccole bombe (da 14 a 96 submunizioni secondo le dimensioni) ad autoguida a raggi infrarossi oppure a onde millimetriche, dette bombe intelligenti (in ingl. smart bombs). I missili impiegati sono il “Patriot” e il “Lance” americani con distanza d'impiego di 150 km.

Le versioni più recenti della bombe intelligenti consentono al velivolo di sganciarle ad una quota e ad una distanza tali da sottrarlo alle reazioni antiaeree avversarie (sgancio stand off), avendo ugualmente una elevata probabilità di colpire il bersaglio. I sistemi di guida utlizzati sono di vario genere: sistemi laser, sistemi a guida televisiva, sistemi agli infrarossi per attacco notturno, sistemi a guida optronica. Ciò nonostante lo sviluppo incessante dei mezzi di difesa aerea, ha messo in discussione se possano esistere bombe realmente stand off o se non convenga piuttosto, anche per l'attacco aereo, affidarsi a un mezzo che permetta il lancio a maggiori distanze.

v Bomba atomica

Il principio su cui si basa il suo funzionamento è analogo a quello delle pile atomiche (perciò sarebbe stato più esatto definirla bomba nucleare). La differenza sta nella diversità con cui si susseguono le singole reazioni nucleari e nelle modalità adottate per innescare la reazione a catena che porta alla disintegrazione simultanea di parte della carica usata: cioè alla cosiddetta esplosione atomica. Come carica viene utilizzato uranio 235 puro oppure plutonio 239 (materiali fissili) nei quali, in determinate condizioni, avvengono i processi di fissione per azione di neutroni veloci: il modo di ottenere il materiale fissile usato e le modalità di bombardamento di questi mediante neutroni veloci sono tenuti segreti, tuttavia si sa che è necessario evitare, nella fabbricazione di una bomba atomica, tutti quei materiali, come il piombo, che possono rallentare l'emissione e l'azione dei neutroni.

Perchè avvenga una reazione (di fissione) a catena occorre una massa determinata di materiale fissile: questa è la condizione fondamentale affinchè i neutroni, prodotti nel processo di fissione, abbiano modo di urtare il maggior numero di nuclei (uno per ciascun neutrone) prima di abbandonare la carica; tale massa è detta massa critica e, in teoria, non dovrebbe superare il chilogrammo, altrimenti vi è il rischio di un innesco spontaneo della reazione. Per questo motivo, la carica è costituita di due o più parti, la cui somma sia pari alla massa critica, e delle quali la forma geometrica e le modalità di “riunione” sono caratteristiche (e segrete) per ciascun ordigno. Bruscamente avvicinate, ad es., da un'esplosione convenzionale, le parti interagiscono fra loro avviando la reazione a catena; non è conosciuto il meccanismo usato per accelerare il processo di fissione mediante bombardamento con neutroni veloci. Sebbene solo il 5% della massa totale venga disintegrata prima che l'ordigno si volatilizzi, gli effetti termici e radioattivi sono di portata eccezionale: nell'epicentro dell'esplosione viene superato il milione di gradi; l'onda d'urto prodotta è tale da provocare la distruzione totale in un raggio assai vasto, in rapporto alla potenza dell'ordigno; l'emissione di radiazioni e la produzione di materiale radioattivo sono assai elevate con effetti che si risentono per anni e raggiungono zone anche distanti dal luogo dell'esplosione. Tuttavia la potenza massima di questi ordigni difficilmente supera i 10 megaton.

Lo studio e la fabbricazione di bombe atomiche, chiamate brevemente bombe A o atomiche, ebbe inizio negli USA dal 1940 e richiese una grande organizzazione: contemporaneamente cominciò la produzione del materiale fissile necessario per la carica. La lunga serie di prove sperimentali di superficie, sotterranee, subacquee e atmosferiche portò alla fabbricazione della prima bomba atomica, all'uranio, sganciata dagli Stati Uniti su Hiroshima il 6 agosto 1945, seguita l'8 agosto da un'altra bomba, al plutonio, sganciata su Nagasaki.

16 luglio 1945



Scoppio della prima bomba atomica

Il 16 luglio 1945 nel deserto nelle vicinanze di Los Alamos, Nuovo Messico, viene fatta segretamente esplodere la prima bomba atomica della storia. Britannici e americani avevano iniziato a sviluppare la bomba sotto il massimo riserbo nel 1940. Nel 1942 il programma atomico passò sotto il controllo dell'esercito statunitense con il nome in codice "Manhattan Project", e nel 1943 nel deserto del Nuovo Messico fu creato un laboratorio sotto la direzione del fisico statunitense J. Robert Oppenheimer. Nel luglio 1945, al momento del riuscito esperimento "Trinity", per le ricerche e lo sviluppo della bomba erano già stati spesi oltre 2 miliardi di dollari. La notizia della nuova micidiale arma fu divulgata solo tre settimane dopo, quando due ordigni analoghi devastarono le città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki.

 

v Bomba termonucleare o a idrogeno

Questo ordigno differisce dal precedente in quanto è basato sul principio della fusione nucleare ed è caratterizzato da una notevole produzione d'energia termica e da una limitata radioattività. Poichè la reazione di fusione non avviene spontaneamente, come quella di fissione, è necessario che sia provocata artificialmente; in laboratorio questo è molto difficile dato che occorrono una temperatura e una pressione elevatissime. In pratica si provvede all'innesco della reazione di fusione mediante l'esplosione di una bomba atomica di potenza controllata; questo è l'unico modo seguito per ottenere la “fusione” di un quantitativo di materiale “fusibile” (idrogeno, deuterio, trizio, litio) sufficiente per raggiungere gli scopi bellici richiesti. Una bomba termonucleare, o bomba H, si basa soprattutto sugli effetti termici: infatti, nell'epicentro dell'esplosione, vengono facilmente raggiunti e superati i 15 milioni di gradi; gli effetti secondari (fall-out radioattivo, ricaduta al suolo di materiale contaminato da radiazioni) sono dovuti all'esplosione dell'atomica innescante. Ordigni di questo tipo possono facilmente superare i 100 megaton di potenza (gli esperimenti sovietici del 1961 superarono la potenza di 60 megaton); gli effetti che ne derivano (onda d'urto, onda termica, potere dirompente) sono quindi enormemente superiori a quelli provocati da un'atomica: a essi va aggiunto l'effetto della radioattività che si risente su un'area molto più vasta.

Una bomba termonucleare è teoricamente costituita da una piccola atomica, che funge da innesco, intorno alla quale è disposta una massa variabile di materiale fusibile: non esistendo una massa critica, la quantità della carica può essere illimitata, e di conseguenza anche la potenza dell'ordigno; un dispositivo particolare funge da detonatore. Quest'ultimo provoca l'esplosione dell'atomica che, a sua volta, sviluppa la temperatura e la pressione necessarie all'avvio della reazione di fusione della carica; l'emissione di neutroni veloci provoca a sua volta una nuova reazione di fissione: tali ordigni sono pertanto detti a tre stadi(fissione-fusione-fissione). Gli ordigni più moderni sono privi di Oralloy (cilindro di Uranio 235 o 238 che provoca la terza fissione) con conseguente alleggerimento dell'ordigno e notevole diminuzione del fall out radiattivo.

Bombe di questo tipo sono state costruite dagli Stati Uniti dal 1° novembre 1952, e dall'URSS dal 12 agosto 1953.
 

v Bomba  "pulita"

E'  un ordigno termonucleare, basato cioè sul processo di fusione; in realtà, questo metodo da solo non è stato finora realizzato a causa delle difficoltà esposte: ciò che si è ottenuto è solo un controllo dell'esplosione e la limitazione del fall- out radioattivo. Le bombe “pulite” sono quindi bombe H a due stadi (fissione-fusione) nelle quali uno speciale involucro (presumibilmente a base di piombo e di altri elementi capaci di “assorbire” le radiazioni nucleari e i neutroni) limita il processo di fissione con relativa diminuzione dell'emissione di energia termica e di radiazioni nucleari.

 

v Bomba a neutroni o bomba N.

E'  un ordigno nucleare la cui capacità distruttiva è costituita da un enorme flusso di neutroni. Nelle esplosioni nucleari l'effetto delle radiazioni neutroniche non è rilevabile perchè surclassato dagli effetti del calore e dell'onda d'urto e perchè durata e raggio d'azione sono limitati nel tempo e nello spazio. Per sfruttare gli effetti ai fini bellici la bomba N non esplode, ma libera le radiazioni; il neutrone, essendo privo di carica elettrica, può attraversare la materia, non provocandole danno se è inanimata, ma privandola della vita in caso contrario. La bomba N è arma tattica che consente di arrestare un attacco a massa di carri armati e per colpire personale nei ricoveri o asserragliato negli edifici di una città. In questi casi la temporaneità degli effetti consentirebbe un sollecito ritorno controffensivo.

 

v Bomba a radiazione residua ridotta o bomba RR.

Ordigno  nucleare in cui il potenziale energetico della carica è interamente utilizzato nell'esplosione con un vistoso effetto mina (formazione di enormi crateri). E' arma strategica destinata a colpire i grandi ricoveri in calcestruzzo per attività di governo e di alti comandi militari; i silos interrati dei missili intercontinentali e i loro portelloni formati da grandi piastre di corazza; i ricoveri per i sottomarini strategici; ecc.

 

v Bomba orbitale

Sistema  d'arma basato su un veicolo spaziale in grado di lanciare a terra uno o più ordigni nucleari. Un tipo (sistema FOBS) attua il lancio prima di aver completato un'orbita; in questo caso il veicolo viene posto in un'orbita bassa (150-180 km) per eludere la sorveglianza radar; l'obiettivo può essere raggiunto da una qualsiasi direzione e non come il missile che segue solo la traccia base di lancio-obiettivo. Un secondo (sistema MOBS) sistema pone in orbita un veicolo e lo lascia orbitare sino al momento del bisogno. A bordo del veicolo un ordinatore miniaturizzato e dei telecomandi consentono di attuare cambiamenti di orbita e dei programmi di bombardamento. L'armamento è di una ventina di ordigni della potenza di 1 kt.

I vantaggi di questi sistemi consistono nel poter aggirare i sistemi di avvistamento e intercettazione avversari, portando l'attacco da una qualsiasi direzione e nel ridurre enormemente i tempi di preavviso.

 

v Impieghi civili

Le  bombe A e H sono state utilizzate anche per scopi pacifici, ma solo in sede sperimentate a causa della radioattività residua. L'utilizzazione dell'enorme quantità di energia termica liberata le rende idonee, una volta “bloccati” gli effetti radioattivi, per il “ricupero” di agglomerati minerari dislocati a grande profondità: l'esplosione, soprattutto termonucleare, è sufficiente a fondere e a ridurre in un blocco omogeneo i minerali, difficilmente raggiungibili, dispersi negli strati più profondi della crosta terrestre. E' stato infatti accertato che, per effetto dello squilibrio di pressione che si genera, i minerali metallici fusi tendono a salire, così come avviene spontaneamente in natura (formazione di filoni metalliferi).