Una prospettiva russa
La cosiddetta “Azione bilanciata” è nata in seguito a vari tentativi di ridurre il rinculo sulle armi da fuoco automatiche, nelle quali il movimento di masse e parti mobili quali quelle del gruppo-otturatore danno origine a forze aggiuntive che tendono a disturbare la mira. Ciò è tanto più vero allorquando, al termine della sua corsa retrograda, il gruppo-otturatore va ad impattare contro la parte posteriore della scatola di culatta.
La piattaforma d'arma Kalashnikov AK/AKM, in tutte le sue varianti, è un classico esempio di arma nota per l'alta velocità d'impatto delle sue parti mobili contro la scatola di culatta.
La massa del gruppo-otturatore in movimento di un fucile d'assalto AKM arriva ad un peso di 520 grammi, e in condizioni ideali esso arriva a fine corsa ad una velocità che varia dai tre metri e mezzo al secondo ai cinque metri al secondo.
Ciò crea un livello aggiuntivo d'impulso di rinculo di circa due chili per metro al secondo, che ha come effetto di innalzare di circa il 20% il livello di rinculo già generato dal movimento del proiettile e dalle masse di gas che si sprigionano alla partenza del colpo.
Tale livello elevatissimo d'impulso delle parti mobili fu voluto da Mikhail Kalashnikov in fase di sviluppo, in quanto migliora drasticamente l'affidabilità del sistema, ma tale miglioramento ha un prezzo: un'altrettanto drastica diminuzione della precisione.
L'industria sovietica si impegnò in programmi di ricerca e sviluppo mirati a ridurre gli effetti negativi di tali masse in movimento nei tardi anni '60, ovvero da quando Petr Tkachev − ingegnere presso l'istituto di ricerca TsNIITochMash − introdusse il concetto di “bilanciamento dell'impulso delle parti mobili”.
In base a tale concetto, l'impulso del rinculo generato dalle parti mobili di un'arma da fuoco si può neutralizzare col movimento di altre componenti dal peso più o meno paragonabili a quello del gruppo-otturatore, che durante il ciclo di fuoco si muovano in sincronia con esso, ma nella direzione opposta.
Negli anni '70, gli ingegneri sovietici svilupparono diversi prototipi di fucile d'assalto ad “azione bilanciata” camerati per l'allora nuovo calibro 5,45x39 mm. Tra questi c'erano l'AL-4M, sviluppato presso lo stabilimento di Izhevsk, e lo SA-006, progettato presso l'arsenale di Kovrov.
Quest'ultimo prototipo, disegnato da A.S. Konstantinov, fu il principale rivale del fucile d'assalto Kalashnikov calibro 5,45x39 mm nel corso della gara indetta dalle forze armate russe nel 1974 per rimpiazzare gli AKM calibro 7,62x39 mm. In effetti, il SA-006 superava quello che sarebbe poi divenuto l'AK-74 in termini di precisione, probabilità di colpire in bersaglio nel tiro da posizioni non supportate o nel tiro istintivo, ed era anche ragionevolmente affidabile e durevole.
Le forze armate sovietiche adottarono tuttavia l'AK-74, che rispetto allo SA-006 era più semplice, meno costoso, e basato su un design già noto ai militari e all'industria dell'URSS. La ragione fu principalmente politica: si voleva rapidamente chiudere il Gap con i rivali USA in fatto di armi camerate per calibri leggeri, aperto col lancio dell'M16 durante la guerra del Vietnam.
Pare che inizialmente l'adozione dell'AK-74 venisse comunque ritenuta solo una soluzione temporanea, tant'è che nel corso dei tardi anni '70 i programmi di ricerca sovietici individuarono dei sistemi d'arma che potessero superare sia il citato M16 che l'AK-74 in termini d'efficacia.
Tali programmi batterono a lungo la strada della “azione bilanciata”, tra le altre, ed ebbero il loro culmine con il programma “Abakan”, durante i quali furono testati diversi prototipi basati su vari sistemi di funzionamento.
Ad anni '90 ormai inoltrati, la gara fu vinta dal fucile d'assalto Nikonov AN-94, basato su un sistema totalmente diverso. Nonostante l'apparente fallimento del sistema ad azione bilanciata nel corso del progetto “Abakan”, l'industria armiera russa continuò a lavorarci su a lungo.
Segnatamente, la IZHMASH sviluppò i prototipi AKB, per mano di Viktor Kalashnikov, figlio di Mikhail Timofe'evich Kalashnikov, mentre Sergey Korsakov, ingegnere presso la la KMZ (Officina Meccanica di Kovrov), affinò il design del suo fucile d'assalto AEK-971.
Nonostante l'adozione formale, l'AN-94 si rivelò un fallimento nella pratica: un numero relativamente ridotto fu realizzato e fornito ad unità d'élite delle Forze Armate Russe nei tardi anni '90, prima che la IZHMASH, per diversi motivi, ne fermasse la produzione.
L'azienda, nel frattempo, aveva sviluppato i fucili d'assalto AK-107 ed AK-108 nei calibri 5,45x39 mm, 7,62x39 mm e 5,56x45 mm-NATO, mentre la KMZ continuava a rifinire lo AEK-971 e la sua controparte calibro 7,62x39mm nota come AEK-973.
Nei tardi anni 2000, l'officina di Kovrov fornì alcuni piccoli lotti di AEK-971 alle forze speciali (Spetsnaz) del Ministero degli Interni Russo (MVD) − e gli operatori dimostrarono di preferire l'AEK-971 all'AK-74M e all'AN-94.
La KMZ continuò dunque a sviluppare l'AEK-971 e le sue varianti fino al 2006; dopo tale data, quando l'azienda chiuse la sua divisione di prodotti militari, tutto il materiale relativo all'AEK-971 fu ceduto ad un'altra azienda con sede sempre nella città di Kovrov, ovvero la ZID, o "Officina Meccanica Degtyaryov".
Il successore della piattaforma AEK-971, noto inizialmente come AEK-971M e poi come A-545 (6P67 secondo la codifica militare russa GRAU) è attualmente in concorso nell'ambito del programma “Ratnik” − tenuto dall'Esercito Russo nel tentativo di rimpiazzare una volta per tutta i vecchi AK-74 − contro il Kalashnikov AK-12, basato su un sistema di funzionamento migliorato rispetto ai precedenti AK ma sempre di tipo classico. Nel frattempo, la ZID continua a fornire le varianti dell'AEK-971 ad alcune unità d'élite delle Forze dell'Ordine russe, e il "Gruppo Kalashnikov" ha sviluppato una versione semi-automatica del fucile d'assalto AK-107: si tratta della carabina semiautomatica Saiga Mk107, il cui lancio commerciale su larga scala è atteso con ansia da tiratori IPSC e 3-Gun in tutto il mondo.
Origini storiche
In realtà, le origini del sistema di funzionamento ad azione bilanciata si possono datare a molto prima della Prima Guerra Mondiale, e ai vari tentativi di creazione di armi a basso rinculo che videro gli ingegneri cercare di compensare l'impulso di rinculo generato dalle masse in movimento con l'introduzione di contromasse mobili collegate meccanicamente alle prime.
Il concetto, qui, era di neutralizzare il rinculo aggiuntivo generato dal movimento all'indietro e in avanti dell'otturatore all'interno della scatola di culatta durante il ciclo di riarmo. Un sistema di questo tipo avrebbe ridotto al minimo il rinculo percepito, le vibrazioni e lo sbilanciamento dell'arma causato dalle parti in movimento, migliorando dunque la controllabilità e la precisione delle poche armi a raffica o semi-automatiche allora esistenti, al costo tuttavia di un aumento della complessità tecnica e meccanica delle armi medesime.
Uno dei primi brevetti in tal senso che l'autore di questo articolo ha potuto recuperare risale al 1908. Un certo Ludwig Mertens sviluppò nel Regno Unito quella che descrisse come "arma da fuoco senza rinculo", e per essa ottenne negli Stati Uniti il brevetto numero 891,778. L'invenzione di Mertens è descritta come una mitragliatrice alimentata a nastro, in cui la canna e l'otturatore si muovono in opposte direzioni entro la medesima scatola di culatta, sincronizzati tramite un sistema corona-pignone.
Negli anni 1920, l'inventore americano Robert Hudson progettò una mitragliatrice basata su un massiccio pistone a recupero di gas che si muoveva in avanti, anziché all'indietro, nel corso del ciclo di riarmo, nel tentativo di ridurre i livelli di rinculo.
Nei tardi anni '30, il suo sistema si dimostrò abbastanza maturo da essere adottato come arma automatica antiaerea calibro 27 mm (1.1") per uso navale.
Installata su piattaforme a quattro canne, le Hudson calibro 27 mm potevano sparare circa 110 colpi al minuto. Hudson sperimentò anche armi in calibri più piccoli, tra cui il .30 e il .50/12,7mm, ma tali realizzazioni rimasero solo allo stato di prototipo.
Un altro interessante sviluppo della "azione bilanciata" si ebbe nel 1966 in Svizzera, più o meno nello stesso periodo in cui i progettisti sovietici lavoravano a tale principio: Edwin Rohr, ingegnere per l'azienda Hämmerli A.G., richiese in tale anno un brevetto che copriva diverse soluzioni per ridurre il rinculo e il rilevamento di un'arma semi-automatica, per la precisione di una pistola da tiro al bersaglio. Nel suo brevetto, Rohr descriveva una pistola molto semplice, a chiusura labile e di piccolo calibro, munita di un contrappeso che durante il ciclo di riarmo si muovesse in direzione opposta a quella del carrello-otturatore.
Il contrappeso sarebbe stato messo in movimento tramite la pressione dei gas generati all'atto dello sparo, da incanalarsi tramite apposite fughe, o tramite un sistema corona-pignone, simile nel concetto (ma non nell'implementazione) ad alcuni dei sistemi sviluppati dagli ingegneri sovietici all'epoca.
Edwin Rorh ottenne il suo brevetto negli USA nel 1970; non si sa se Petr Tkachev − che, come già detto, all'epoca fu uno dei più importanti ingegneri sovietici ad occuparsi del sistema di funzionamento ad azione bilanciata − fosse a conoscenza o meno del lavoro di Rohr o meno.
Possiamo tuttavia affermare con ragionevole certezza che Rohr non poteva essere a conoscenza del lavoro di Tkachev, in quanto − com'era costume in Unione Sovietica − lo sviluppo degli armamenti militari avveniva in condizioni di assoluta segretezza. Non sappiamo neppure se la Hämmerli arrivò mai a produrre un singolo prototipo basato sul brevetto di Edwin Rohr.
In chiusura, vale la pena ricordare come il sistema di funzionamento ad "azione bilanciata" sia stato, nel corso degli anni, applicato − su base strettamente sperimentale − anche ad altre classi di armi, più specificamente alle pistole-mitragliatrici.
Nel 1969, l'ingegnere canadese Clifford Douglas richiese di brevettare la sua “arma da fuoco senza rinculo”, descritta come una pistola-mitragliatrice a chiusura labile la cui canna si muoveva in avanti durante il ciclo di riarmo. Interessante, del brevetto di Douglas, è che non c'era sincronizzazione meccanica diretta tra l'otturatore e la canna mobile che gli faceva da contromassa, a parte una molla in comune.
Un'altra caratteristica inusuale della pistola-mitragliatrice Douglas era il suo caricatore elicoidale, il cui funzionamento si basava sul movimento delle parti dell'arma stessa anziché su una molla interna.
Apparentemente Clifford Douglas produsse alcuni prototipi della sua pistola-mitragliatrice, ma il tentativo non ebbe seguito. Più avanti nel tempo, per la precisione nei primi anni 2000, la russa KMZ produsse un numero limitato di pistole-mitragliatrici calibro 9x19mm Parabellum basate su un meccanismo ad azione bilanciata.
Queste "mitragliette", note col nome collettivo "AEK-918", presentavano un semplice otturatore a chiusura labile munito di contrappesi.
Un approccio differente fu adottato dagli ingegneri della IZHMASH nella realizzazione del prototipo di pistola-mitragliatrice PP-27 "Klin-2".
Pensata per utilizzare la potente cartuccia 7,62x25 mm Tokarev, la PP-27 "Klin-2" impiegava una canna capace di muoversi in avanti all'atto del ciclo di riarmo per far da contrappeso al movimento retrogrado dell'otturatore, come nel sistema di Clifford Douglas; in questo caso, tuttavia, il movimento della canna e del gruppo-otturatore erano sincronizzati tramite l'uso di una leva oscillante al posto dei più tradizionali ingranaggi come il citato sistema corona-pignone.
