Come funzionano le bombe intelligenti

Le "bombe intelligenti" controllano la loro caduta con precisione per colpire esattamente un bersaglio designato. È dotata di un sistema di sensori ottici, un computer di bordo, alette di volo regolabili e una batteria che alimenta tutto.

Il concetto di base di una bomba non potrebbe essere più semplice. Una bomba convenzionale è composta da un po' di materiale esplosivo racchiuso in una custodia robusta con un meccanismo a spoletta (sì, spoletta, non fusibile). Il meccanismo a spoletta ha un dispositivo di innesco, in genere un sistema a ritardo, un sensore di impatto o un sensore di prossimità al bersaglio, che fa esplodere la bomba. Quando scatta l'innesco, la spoletta accende il materiale esplosivo, provocando un'esplosione. La pressione estrema e i detriti volanti dell'esplosione distruggono le strutture circostanti.

Una "bomba stupida"è una bomba con solo questi elementi, sganciata da un aereo (come il bombardiere B-2). La bomba è considerata "stupida" perché cade semplicemente a terra senza sterzare attivamente. Inutile dire che è un'impresa colpire un bersaglio in modo preciso con questo tipo di arma. Un bombardiere potrebbe dover sganciare decine o addirittura centinaia di bombe stupide per eliminare un bersaglio in modo efficace.

Le "bombe intelligenti",al contrario, controllano la loro caduta con precisione per colpire esattamente un bersaglio designato. In questo articolo, scopriremo come i principali tipi di bombe intelligenti riescono a farlo.

Nozioni di base sulla bomba intelligente:
Una bomba intelligente è essenzialmente una normale bomba stupida con alcune modifiche importanti. Oltre alla solita miccia e al materiale esplosivo, ha:
- un sistema di sensori elettronici
- un sistema di controllo integrato (un computer di bordo)
- un set di pinne di volo regolabili
- una batteria

Quando un aereo sgancia una bomba intelligente, la bomba diventa un aliante particolarmente pesante. Non ha un sistema di propulsione proprio, come un missile, ma ha velocità in avanti (in virtù del fatto che è sganciata da un aereo in corsa). Ha anche delle pinne di volo che generano portanza e stabilizzano la sua traiettoria di volo.

Il sistema di controllo e le pinne regolabili forniscono alla bomba un modo per sterzare da sola mentre scivola nell'aria. Mentre la bomba è "in volo", il sistema di sensori e il sistema di controllo tracciano il bersaglio designato a terra. Il sistema di sensori fornisce al sistema di controllo la posizione relativa del bersaglio e il sistema di controllo elabora queste informazioni e determina come la bomba dovrebbe virare per sterzare verso il bersaglio.

Per far girare effettivamente la bomba, il sistema di controllo invia un messaggio agli attuatori che regolano le pinne di volo. Queste pinne funzionano allo stesso modo di base dei vari flap di un aereo. Inclinando le pinne in una direzione particolare, il sistema di controllo aumenta la resistenza che agisce su quel lato della bomba. Di conseguenza, la bomba gira in quella direzione.

Questo processo di regolazione continua finché la bomba intelligente non raggiunge il suo bersaglio e il meccanismo della spoletta innesca l'esplosivo. Le bombe intelligenti hanno generalmente spolette di prossimità, che innescano l'esplosivo appena prima che la bomba raggiunga il bersaglio, o spolette a impatto, che innescano l'esplosivo quando la bomba colpisce effettivamente qualcosa.

La differenza principale tra i diversi tipi di bombe intelligenti è il modo in cui il sistema di sensori "vede" effettivamente il bersaglio in primo luogo.

Le bombe intelligenti di ieri:
Fino a tempi relativamente recenti, la maggior parte delle bombe intelligenti erano guidate da TV/IR o laser. Entrambi i tipi di bombe utilizzano sensori visivi per localizzare i bersagli a terra.

Una bomba guidata da TV/IR ha una telecamera convenzionale o una telecamera a infrarossi (per la visione notturna) montata sul muso. In modalità di funzionamento a distanza, il controllore trasmette informazioni tramite segnali radio a un operatore umano, che di solito si trova a bordo dell'aereo bombardiere. L'operatore remoto trasmette i comandi al sistema di controllo per guidare la bomba nell'aria: la bomba si comporta in un certo senso come un aereo telecomandato. In questa modalità, l'operatore può lanciare la bomba senza un bersaglio e una visuale specifici, quindi scegliere il bersaglio dal video mentre la bomba si avvicina al suolo.

In modalità automatica, il pilota individua un bersaglio tramite la videocamera della bomba prima del lancio e invia un segnale alla bomba dicendole di agganciarlo. Il sistema di controllo della bomba guida la bomba in modo che l'immagine del bersaglio indicata rimanga sempre vicino al centro del display video. In questo modo, la bomba si azzera automaticamente sul bersaglio agganciato.

Le bombe intelligenti guidate da laser funzionano in modo leggermente diverso. Invece di un sensore di videocamera, la bomba ha un cercatore laser, una serie di fotodiodi. Come ci si potrebbe aspettare, i fotodiodi sono sensibili a una particolare frequenza di luce laser. Affinché la bomba veda il suo bersaglio, un operatore umano separato, a terra o in aria, deve "dipingere" il bersaglio designato con un raggio laser ad alta intensità. Il raggio laser si riflette sul bersaglio e il cercatore laser lo rileva.

Il designatore laser ha il suo schema di impulsi unico. Prima di sganciare la bomba, il computer del bombardiere comunica al sistema di controllo del missile lo schema di impulsi specifico (tramite una connessione "ombelicale" elettronica alla bomba). Una volta che la bomba è in aria, il sistema di controllo è interessato solo all'energia laser con questo schema di impulsi. L'obiettivo di base del sistema di controllo è di guidare la bomba in modo che il raggio laser riflesso colpisca vicino al centro della matrice di fotodiodi. Ciò mantiene la bomba dritta verso il bersaglio.

Entrambi questi sistemi possono essere altamente efficaci, ma hanno un grosso svantaggio: il sensore della bomba deve mantenere il contatto visivo con il bersaglio. Se la copertura nuvolosa o degli ostacoli si frappongono, la bomba molto probabilmente devierà dalla rotta.

Le bombe intelligenti di oggi: Il JDAM
La tecnologia di bombe intelligenti preminente del giorno è la JDAM della Boeing, che sta per Joint Direct Attack Munition. L'idea di base alla base del programma JDAM è quella di equipaggiare le bombe "stupide" esistenti con sofisticate sezioni di guida posteriori. L'aeronautica militare statunitense sta attualmente utilizzando la JDAM con la testata BLU-109 o MK-84 da 2.000 libbre (907 kg) o la testata BLU-110 o MK-83 da 1.000 libbre (454 kg).

Il "kit di coda" JDAM include pinne di coda regolabili, un computer di controllo, un sistema di guida inerziale e un ricevitore GPS. Sia il ricevitore GPS che il sistema di guida inerziale consentono alla bomba di localizzarsi nello spazio. Il ricevitore GPS determina la sua posizione interpretando i segnali satellitari GPS (vedi Come funzionano i ricevitori GPS), mentre il sistema di guida inerziale monitora i movimenti della bomba, tracciandone il percorso dalla posizione di lancio.

Prima di sganciare la bomba, l'aereo usa il suo ricevitore GPS per individuare determinati obiettivi a terra. Appena prima di sganciare la bomba, il computer dell'aereo invia al computer della bomba la sua posizione attuale e le coordinate GPS dell'obiettivo.

In aria, il ricevitore GPS del JDAM elabora i segnali dai satelliti GPS per tenere traccia della propria posizione. Come con altre bombe intelligenti, il sistema di controllo regola le pinne di volo per "guidare" la bomba nella giusta direzione. Secondo l'aeronautica militare statunitense, il sistema ha una precisione di 40 piedi (13 metri). Quando tutto va esattamente per il verso giusto, le bombe generalmente colpiscono a pochi piedi dai loro obiettivi.

Questo sistema funziona bene anche in caso di maltempo, perché il JDAM riceve tutte le informazioni dai segnali satellitari, che non sono bloccati da nuvole o ostacoli. La bomba non deve vedere nulla per trovare la strada verso il bersaglio. E a circa $ 20.000 per kit di coda (che può essere aggiunto a una testata esistente), è molto più economico di $ 120.000+ bombe guidate da laser.

Il JDAM ha avuto un ruolo importante nell'invasione statunitense dell'Afghanistan nel 2001 e certamente avrà un ruolo significativo in qualsiasi campagna di bombardamento statunitense nel prossimo futuro. Sebbene le più recenti bombe intelligenti non siano precise al 100 percento, rappresentano un tale miglioramento rispetto alle loro predecessore che stanno rapidamente prendendo il sopravvento nell'arsenale statunitense.
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samantha

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