Di Fabrizio Scarinci
ROMA. Lanciato nel 2023 senza troppa copertura mediatica, il Programma italiano HERAKLES, acronimo di “Hypersonic Electromagnetic Railgun for Armour Kinetic Launcher Engine System”, è recentemente salito alla ribalta con l’ingresso nella sua seconda fase di sviluppo.
Finanziato attraverso il Piano Nazionale della Ricerca Militare e gestito dalla Direzione degli Armamenti terrestri del Ministero della Difesa, il progetto mira a realizzare un cannone a rotaia elettromagnetico per impieghi controcarro o di difesa costiera capace di lanciare proiettili ipersonici (si parla, nello specifico, di velocità vicine o superiori a Mach 6) con un livello di precisione estremamente elevato.
In aggiunta a tale obiettivo vi sarebbe, poi, anche quello di utilizzare questo tipo di sistemi per la messa in orbita di piccoli satelliti, spianando la strada per futuri impieghi di carattere dual-use.
Una breve panoramica sul programma
Affidato all’azienda KairoSpace, startup composta da ingegneri e ricercatori specializzata nella progettazione, nella produzione e nel collaudo di materiali avanzati per applicazioni nei settori Difesa e Aerospazio, con competenze che vanno dalla scienza dei materiali a quella dei campi elettromagnetici, dallo sviluppo di compositi multifunzionali ibridi fino a quello di algoritmi di calcolo evolutivo e di dispositivi hi-tech, il programma in questione risulta diviso in tre fasi.
Nella prima, appena conclusasi con esito positivo, il focus ha riguardato soprattutto l’analisi tecnologica preliminare e la definizione di una configurazione funzionale di sistema.
La seconda (2025-2026) sarà, invece, dedicata allo sviluppo di un dimostratore tecnologico e alla validazione delle varie soluzioni ingegneristiche.
Quanto alla terza, infine, essa dovrebbe consistere nella definitiva contrattualizzazione dei prototipi e/o dei sistemi (ovviamente a patto che anche la Fase 2 venga completata con successo).
In generale, si tratta, quindi, di un progetto molto ambizioso, che, insieme a quanto “appreso” attraverso la partecipazione al programma di studi europeo PILUM – “Projectiles for Increased Long-Range effects Using Electro-Magnetic railgun”, lanciato tra il 2020 e il 2021 insieme a Germania, Francia, Polonia e Belgio e finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito dell’Azione Preparatoria per la Ricerca nel Settore della Difesa – PADR, proietta con decisione anche l’Italia in questo particolare settore.
Un settore che, ad oggi, presenta moltissime potenzialità ma, come vedremo, anche notevoli sfide.
Potenzialità e possibili applicazioni dei cannoni elettromagnetici
Il concetto alla base del railgun è noto da tempo: si tratta di un’arma che utilizza campi elettromagnetici per accelerare un proiettile conduttivo a velocità ipersoniche senza impiegare alcun tipo di esplosivo o combustibile tradizionale.
Un approccio che porta con sé una vera e propria rivoluzione nei paradigmi dell’artiglieria, sia per quanto riguarda la gittata, che, nei sistemi più performanti, potrebbe facilmente raggiungere i 200/400 km, sia per ciò che concerne l’annullamento dei rischi logistici legati allo stoccaggio di munizionamento, dato che i proietti sparati dai railgun non necessitano di testata esplosiva.
Com’è facile immaginare, quest’ultimo elemento risulta molto utile in ambito navale, dove questi cannoni potrebbero rappresentare un salto tecnologico paragonabile a quello avutosi con l’introduzione dei missili antinave o da crociera.
Lanciati da una piattaforma navale, infatti, i proiettili utilizzati da questi sistemi (potenzialmente molto più numerosi dei missili) potrebbero raggiungere bersagli collocati a grande distanza nel giro di pochissimi secondi, rendendo particolarmente difficile il compito di eventuali sistemi di intercettazione sia grazie alla loro traiettoria piatta che grazie alla loro elevatissima velocità.
Nella difesa costiera, i railgun potrebbero, invece, essere impiegati contro unità d’assalto anfibio, missili antinave o imbarcazioni veloci, offrendo una capacità di ingaggio immediata e a lungo raggio.
Le potenzialità di tali cannoni sono, poi, molto elevate anche sul fronte terrestre.
Un railgun montato su un veicolo blindato o su una piattaforma fissa potrebbe, infatti, trasformarsi in un sistema d’artiglieria a lunga gittata, capace di colpire con un gran numero di proiettili di precisione anche bersagli situati molto in profondità nelle retrovie nemiche.
Un’altra applicazione particolarmente ambiziosa è, poi, costituita l’impiego dei railgun nel campo della difesa antiaerea e antimissile, dove, con adeguati sistemi di gestione della cadenza di tiro e della direzione del fuoco, potrebbero, senz’altro, rivelarsi particolarmente utili anche nell’intercettazione di missili balistici, cruise, velivoli da combattimento, droni ad alta velocità e razzi a corto raggio.
Certo, poi, in tutto questo contesto va anche ricordato come tali sistemi non siano gli unici a possedere il grande potenziale “rivoluzionario” appena descritto.
Si pensi, a tal proposito, alle armi ad energia diretta (laser o fasci di microonde), che potrebbero verosimilmente essere anche più rapide ed efficaci sia nel campo della difesa antiaerea e antimissile, sia per ciò che concerne alcuni aspetti del combattimento navale.
Allo stesso tempo occorre, però, sottolineare come anche questi strumenti risultino caratterizzati da numerose criticità (tra cui, non da ultima, la loro sensibilità agli agenti ambientali e/o atmosferici) e da capacità di gran lunga inferiori a quelle dei railgun per ciò che concerne la neutralizzazione dei bersagli maggiormente “induriti”.
Ragion per cui, è lecito immaginare che nei prossimi decenni, queste due tipologie di sistemi d’arma possano coesistere ed essere utilizzati in maniera combinata da diverse Forze Armate in tutto il mondo.
Le maggiori sfide tecniche
Malgrado le enormi potenzialità appena descritte, le problematiche legate alla loro realizzazione restano comunque molte.
Tra esse, una delle principali è, certamente, data dalla gestione dell’energia.
Per raggiungere le prestazioni appena descritte, infatti, un singolo colpo potrebbe richiedere fino a 50 megajoule e oltre; un livello di potenza molto difficile da accumulare, rilasciare e dissipare nel giro di qualche frazione di secondo senza l’ausilio di sistemi elettrici avanzati, superconduttori e, soprattutto, generatori adeguati.
Un altro ostacolo riguarda, poi, la durata dell’efficienza.
A tal proposito, occorre certamente segnalare come, ad oggi, in tutte dimostrazioni avutesi con questo tipo di sistemi, si è notato come essi non siano stati in grado di sparare un soddisfacente numero di colpi a piena potenza dallo stesso set di rotaie.
A tali problemi si aggiungono, infine, anche alcune difficoltà legate allo sviluppo di un robusto pacchetto di guida finalizzato a controllare la traiettoria e consentire l’ingaggio di bersagli distanti o di missili in arrivo, nonché all’integrazione con i sistemi di comando, controllo e comunicazione già esistenti.
I vari tentativi di sviluppo e la necessità, per l’Italia, di incrementare le proprie competenze nel settore
Anche in ragione di quanto appena ricordato, nessun Paese ha finora schierato cannoni a rotaia operativi.
Tra coloro che hanno portato avanti i principali progetti volti alla loro realizzazione si segnalano gli USA, la Repubblica Popolare Cinese, il Giappone, la Federazione Russa, la Turchia e i cinque Paesi europei parte del già menzionato programma PILUM.
Per quanto riguarda gli USA, ricordiamo come, tra il 2005 e il 2021, la US Navy abbia speso circa 500 milioni di dollari allo scopo di portare avanti lo sviluppo di tali sistemi.
Ad essere presentati almeno un paio di progetti sviluppati da General Atomics e BAE Systems, con quest’ultima che, nel 2007, avrebbe finito per aggiudicarsi un contratto per la fornitura di un cannone da laboratorio da 32 MJ.
Nel loro complesso, le performance di tale sistema sarebbero state giudicate buone. Tra le altre cose, si parla di una portata di circa 200 km con velocità superiore a Mach 7, che sarebbe anche potuta diventare di 350 km qualora si fosse stati in grado di portare la velocità a Mach 10.
A quanto pare, però, i vertici militari della Marina non sarebbero rimasti soddisfatti.
A pesare maggiormente proprio i problemi a cui si accennava pocanzi, ossia quelli legati all’energia e le significative sfide tecniche legate alla gestione degli elevati livelli di calore e di usura generate dalle immense correnti elettriche necessarie per sparare i proiettili, che, stando a quanto riferito dalla stessa Marina, avrebbero reso il sistema poco pratico per un uso prolungato su una nave da guerra.
Anche per tale ragione, oltre che, naturalmente, a causa dei suoi costi e, non da ultimo, per la parallela crescita dell’interesse per le armi ad energia diretta, nel 2021 il programma sarebbe stato cancellato.
Nondimeno, la base di conoscenze acquisite sembrerebbe essere piuttosto solida e un certo interesse per il sistema sembrerebbe ancora persistere in seno all’apparato militare statunitense.
Ragion per cui, non è affatto escluso che, nel corso dei prossimi anni, la US Navy non scelga di riprendere la sperimentazione di questo tipo di armi al fine di raggiungere quello che potremmo definire una sorta di “compromesso accettabile”.
A tenere vivo l’interesse di Washington per questa tecnologia ci sarebbero poi anche le altre componenti dell’apparato militare, con l’US Air Force, che, negli scorsi anni, avrebbe cominciato a mostrare interesse per un cannone semovente in grado di abbattere droni e missili da crociera, e l’US Army, che, sul finire del 2024, ha annunciato la propria intenzione di assegnare proprio a BAE Systems un contratto da fornitore unico proprio per lo sviluppo di un prototipo di cannone d’artiglieria multi-dominio (MDAC) in grado sparare munizioni iperveloci simili a quelle progettate per il railgun della Marina.
Tra le altre potenze attive nel settore, un posto di rilievo è, poi, certamente, occupato dalla Repubblica Popolare Cinese, che starebbe conducendo test sin dal lontano 2011, con diverse fonti che, tra il 2017 e 2018, avrebbero confermato l’installazione e la sperimentazione di uno di questi cannoni a bordo della nave da sbarco classe Type 072III “Haiyang Shan”.
In tempi più recenti, inoltre, citando i media statali cinesi, diverse fonti hanno parlato di un test in cui un railgun della Marina militare di Pechino avrebbe sparato un proiettile intelligente a 15 km di distanza a una velocità superiore a Mach 5. Un risultato chiaramente insoddisfacente (oltre che decisamente inferiore rispetto a quanto ottenuto dalla US Navy) ma che, in ogni caso, non sembrerebbe aver scalfito la volontà dei vertici militari della Repubblica Popolare di proseguire con lo sviluppo di queste armi.
Quanto al Giappone, invece, dal 2016 l’ATLA starebbe sviluppando un railgun da 40 mm e 5 MJ, con test da 120 colpi a Mach 6.5 (anche questo, dunque, un livello di potenza e capacità non paragonabile a quello desiderato dagli USA ma pur sempre un primo passo per progetti di maggiore impatto).
Per quanto riguarda la sua sperimentazione, ciò che si sa è che esso sarebbe stato testato a bordo della nave sperimentale JS Asuka a partire dall’ottobre 2023.
Per il futuro, il Governo di Tokyo spera, tra le altre cose, di riuscire ad integrare i propri railgun sui nuovi cacciatorpediniere “13DDX”.
Riguardo a quanto fatto in questo campo dalla Federazione Russia non si hanno, invece, molte notizie, anche se il fatto che Mosca stia lavorando ad un progetto di questo tipo sembrerebbe essere certo da diversi anni.
Venendo, poi, alla Turchia, il primo progetto, noto come SAPAN, sarebbe stato presentato nel 2016 da TÜBİTAK, mentre, dal 2018, la società Yeteknoloji sviluppa il sistema “Şahi‑209”; un’arma pensata per essere installata su navi, veicoli o basi terrestri che, nella sua versione base, risulterebbe caratterizzata da una potenza di 1 MJ e una gittata di circa 10 chilometri, mentre in quella avanzata dovrebbe raggiungere i 10 MJ ed essere capace di sparare, dalla sua canna lunga 7 metri, munizioni da 35 millimetri fino a 50 chilometri di distanza.
Per ciò che concerne, infine, il programma europeo PILUM, da esso è recentemente scaturito il cosiddetto progetto THEMA, finanziato dal Fondo Europeo per la Difesa con l’obiettivo di migliorare i componenti critici identificati e di spianare la strada al collaudo di un prototipo di cannone elettromagnetico entro l’anno 2028.
A maggio 2024, inoltre, Francia e Germania hanno firmato con il Giappone un Terms of Reference per cooperare allo sviluppo di tale tecnologia, con l’obiettivo di integrare i risultati raggiunti dai giapponesi con quelli conseguiti nell’ambito dei programmi PILUM e THEMA.
Naturalmente, nell’ambito di tale scenario, i progressi che scaturiranno dal programma HERAKLES potrebbero, senz’altro, rafforzare la posizione del nostro Paese riguardo allo sviluppo e alla produzione di questa tecnologia.
Una tecnologia ancora molto difficile da gestire in maniera efficiente ma che, col passare del tempo, potrebbe diventare sempre più strategica, con numerose applicazioni sia con riferimento al mondo militare, sia per ciò che concerne il settore aerospaziale e quelli ad esso collegati.
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