AIM-4 Falcon

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Sviluppato a partire dal 1946, dopo numerosi cambiamenti concettuali e diverse ridenominazioni (AAM-A-2 poi F-98, poi GAR-1) il  Falcon fu provato nel 1949 e dopo molti test divenne operativo nel 1954. Missile di piccole dimensioni, circa due metri, del peso di soli 50 kg era destinato all’intercettazione di bombardieri subsonici. Questo primo modello a guida radar semiattiva (SARH) era dotato di un motore a propellente solido ad elevato impulso Thiokol M 58A2 da 1914 kg/sp per 1,4 secondi che consentiva una velocità di 2,8 mach e 8 km di raggio d’azione, lanciato dall’F-89. Il Falcon richiedeva l’impatto diretto, non c’era spoletta di prossimità. Le estremità delle alette  avrebbero chiuso il circuito e provocato l’esplosione della piccola carica di 3,4 kg. Essendo destinato ad attaccare bombardieri grandi e lenti (Tu-20) questo non costituiva un problema. Operativo con gli F-89 (3 missili in ogni contenitore d’estremità) e gli F-102 (sei nella stiva) venne prodotto in 4000 pezzi. Insufficiente come prestazioni, venne sostituito dal GAR-1D (dal 1963 ridenominato AIM-4A) dalla migliore manovrabilità, un peso di 54 kg e prestazioni lievemente superiori. Il missile raggiungeva 2 mach oltre la velocità di lancio, così poteva superare mach 3 se lanciato dall’F-102, con una quota operativa da 1500 a 18000 metri ed una portata di 1,5-9,7 km. Ne vennero costruiti 12000. Il missile, data la tecnologia del tempo basata su elettronica a valvole e scansione meccanica, era piuttosto impreciso. La possibilità reale di colpire del singolo missile era dell’ordine del 20%. Ma era previsto l’impiego in salva, con lancio di due, tre, persino sei missili contemporaneamente. Le coordinate venivano inserite prima del lancio ed i missili attivati  con una procedura automatica della durata di 16-20 secondi. In condizioni ideali si stimava un Pk del 78% per una salva di 3 missili lanciati in coda ad un bombardiere subsonico (B-29 !), che saliva al 95% per una salva di 6 missili, e scendeva al 50% per 6 missili contro un supersonico.

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Gli venne presto affiancato l’AIM-4B (GAR-2), operativo dal 1956, variante dello stesso missile con guida IR in banda 1 (1,8-2,7 micron) a campo ottico stretto (3°- 4°). Era utilizzabile solo negli attacchi in coda. Era previsto il lancio di salve di missili dei due tipi (SARH-IR) per aumentare le possibilità di successo. Con un peso di 59 kg, l’arma aveva una portata variabile tra 1000 e circa 9700 metri con una quota operativa massima di 15000 metri. Veniva dichiarato un Pk dell’82% per una salva di 2 missili e del 92%  per una di 3, contro un bombardiere subsonico. Probabilità che scendeva al 60% contro un supersonico.

Il successivo AIM-4C (GAR-2A) era una variante con sensore migliorato (2-3 micron), quota operativa più elevata (18000 metri) e capacità “snap up”. 

La seconda generazione: il Super Falcon.  
Per consentire di sfruttare appieno le maggiori capacità degli intercettori successivi (F-101 ed F-106), nel 1958  venne realizzato l’AIM-4E (GAR-3) Super Falcon, variante provvisoria. Questo missile dalla cellula lievemente più grande e pesante (68 kg), con una antenna ricevente più grande, presentava una linea differente ed era fornito di un motore a due stadi M18E4 da 2064 kg/sp per 0,6 secondi e 311 kg/sp per 2,95 secondi. La portata era simile ai precedenti. La testata era più potente: 4,7 kg (di cui 2,25 kg di esplosivo).  
 
Dopo soli 300 pezzi la produzione passò, nel 1959, al definitivo AIM-4F (GAR-3A), dotato del nuovo motore M46 a due stadi (booster da 2005 kg/sp per 0,6” e sostentatore da 288 kg/sp per 4,1”). Secondo quasi tutte le fonti, in caso di lancio a mach 2 ad alta quota, il Super Falcon raggiungeva una velocità di punta di 4 mach. Documenti originali parlano, in verità, di soli 1,25 mach oltre la velocità di lancio. La portata nominale, grazie al sostentatore, arrivava a 11,3 km. La distanza di lancio reale poteva arrivare a 15 km con tempo di volo fino a 22 secondi. La   guida SARH era stata migliorata ed introdotti sistemi ECCM. Nuova anche la testata, da 3,9 kg (diverse fonti parlano di 13 kg, la differenza in peso rispetto alla prima serie, però, è appena sufficiente). Era dotato di capacità “snap up” e la quota massima operativa variava tra 1500 e 21000-22500 metri. La sequenza di lancio dal Lock-on richiedeva 16 secondi e l’attacco era previsto sempre in salve di 2-4 missili, con lancio di una salva ogni 2 secondi. Il missile poteva attaccare bersagli in avvicinamento frontale, anche se l’SSKP in questo caso era stimato tra il 30 e il 40%. L’attacco nel settore  posteriore richiedeva al missile un vantaggio di almeno 300 m/sec. E si stimava un Pk dell’87% per una salva di 2 missili. Il Super Falcon poteva “tirare” 27G a quote medie (la metà ad alta quota) ed affrontare bersagli in fase di manovra a 4G, cioè solo bombardieri. Se ne costruirono 3400.

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Anche in questo caso venne realizzata una variante a guida IR, l’AIM-4G (GAR-4A) del peso di 66 kg (2 in meno del precedente) con le stesse caratteristiche. Il sensore raffreddato, molto avanzato (3-6 micron), consentiva l’aggancio “side aspect” anche contro aerei a bassa quota, caccia compresi. Operativo dal 1959, se  ne costruirono 2700.  Le possibilità di successo erano simili, il lancio in salva ancora necessario.  

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Il Falcon è stato il missile più criticato del mondo. Eppure nel suo specifico settore, l’attacco ai bombardieri, presentava diversi vantaggi rispetto ai concorrenti. Le piccole dimensioni ed il peso modesto consentivano il carico nelle stive interne. Il missile, al contrario di quelli dotati di spolette di prossimità radar, era insensibile alle nuvole di chaff: la spoletta si attivava solo all’impatto. A differenza di missili come l’AIM-7C e l’AIM-9B con limiti di quota sui 15-18000 metri e velocità di lancio attorno a 1,3-1,4 mach, il Super Falcon poteva essere lanciato fino a oltre 21000 metri e oltre mach 2. Era in grado di attaccare bersagli a quote superiori (snap up). Disponeva di ECCM ed il sensore infrarosso della versione AIM-4G era il più avanzato del tempo. La precisione, considerato il tipo di bersagli, eccellente. Durante le numerose esercitazioni non era raro ottenere il 100% di colpi a segno contro i bersagli Firebee. Il tempo necessario per la sequenza di lancio, 16-20 secondi, era compatibile con la procedura di attacco degli intercettori del tempo. I difetti stavano nell’affidabilità complessiva del sistema di controllo del fuoco, soggetto a malfunzionamenti frequenti, che in alcuni casi (vedi l’F-101B) precludevano il lancio stesso di alcuni tipi di missili. Nelle caratteristiche dell’antenna di ricezione, non del tutto compatibile con il sistema di guida SARH e con angolo visivo di soli 4°, cosa che consentiva un limitato “off boresight”e la necessità del tiro multiplo. Il sistema di raffreddamento del sensore IR, invece, era difettoso.

Gli AIM-4 F/G non sono stati impiegati in combattimento. Ma due missili Super Falcon, privi di testata, furono lanciati nel 1960 da un F-106. L’obiettivo era un missile da crociera Matador, uscito fuori controllo durante un test.  Il missile venne abbattuto.

Un ibrido: l’AIM-4D
Nessuna delle armi descritte avrebbe potuto essere impiegata con efficacia nel “dogfight”. Per colmare la lacuna si pensò di utilizzare la cellula leggera dei Falcon di prima generazione unendola al sensore raffreddato di quella successiva (l’impiego del motore M46 a due stadi  non è invece confermato da alcuna fonte attendibile). Operativo dal 1963, ne vennero fabbricati 4000 ed oltre 8000 AIM-4A/C precedenti vennero convertiti allo stesso standard. Con un peso di 61 kg, questo missile volava a 1,75 mach oltre la velocità di lancio, poteva “tirare” 23G e raggiungere una portata nominale di 9,7 km. La distanza minima di lancio era stata ridotta a 750 metri. La quota massima d’impiego era di 18000 metri. L’SSKP era del 70%, con un Pk di oltre il 90% per una salva di 2 missili lanciati in coda ad un bombardiere subsonico.

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In combattimento: il “Falcon fiasco”
Fu proprio questa l’unica versione ad entrare in azione. Le pessime prestazioni in combattimento dell’AIM-9B Sidewinder  (su 187 lanci solo 29 kill !) avevano portato a considerare il Falcon come l’arma ideale per sostituirlo, almeno sulla carta. Il Falcon risultava più veloce, più manovrabile, con maggior raggio d’azione, con un buon raggio minimo di lancio e con un sensore molto più sofisticato. I Phantom F-4D vennero equipaggiati con due lanciatori binati LAU-42/A. Ma tra il 26 ottobre 1967 e il 5 febbraio 1968 (durante Rolling Thunder) vennero abbattuti solo 4 Mig-17 ed 1 Mig-21 più un sesto velivolo danneggiato, a fronte di 48 missili lanciati. Fino al 1969 erano stati lanciati in tutto 54 missili tre dei quali, invano, da un F-102 e qualcuno impiegato in missioni notturne di attacco al suolo (!). Robin Olds, dopo aver lanciato a vuoto ben 4 Falcon in una sola missione, ordinò di  modificare gli F-4D per portare gli AIM-9. Nonostante quanto riportato da molte fonti, il missile rimase però operativo con i successivi F-4E e venne occasionalmente lanciato fino al 1972. Così in tutto circa 60 Falcon ottennero 5 vittorie.  Nel 1974 durante un controverso duello aereo tra F-102 turchi ed F-5A greci, un F-102 lanciò un Aim-4D. Non è mai stato chiarito se il missile abbia colpito o no il bersaglio: le due parti hanno sempre dato versioni opposte.

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Le ragioni di questo insuccesso sono diverse.

Manutenzione:  l’AIM-4 richiedeva numerosi accurati controlli. Il personale di terra mancava di un addestramento  specifico. Urti e scossoni ed  il clima caldo-umido danneggiavano la delicata elettronica. Lo stesso missile, spesso, risultava guasto poco dopo aver passato i test.

Sequenza di lancio:  studiata per gli intercettori F-89, 101, 102 e 106 non si adattava ai caccia F-4D. Gli intercettori raffreddavano il sensore quando i binari venivano estratti dalle stive, in modalità automatica. Nel Phantom occorreva comandare il raffreddamento prima del lancio, per ottenere il lock-on. Il refrigerante era nel missile, non nella rotaia di lancio, così il flusso una volta attivato non poteva più essere interrotto. La riserva di refrigerante consentiva solo due minuti, così il sensore non poteva essere pre-raffreddato per un lancio rapido. Il pilota poteva  attivare il missile e sperare di lanciare entro due minuti o aspettare e rischiare di lanciare in ritardo. Il raffreddamento stesso richiedeva 5 secondi, così i bersagli magari erano già spariti al momento del fuoco. E quando l’azoto liquido era esaurito il missile era inutilizzabile.  Due pulsanti andavano premuti in sequenza prima del comando di lancio.  I sistemi interni e le superfici aerodinamiche era alimentati da un turboalternatore che richiedeva alcuni secondi per avviarsi ed attivare i comandi. Nel frattempo i computer analogici dovevano calcolare i parametri pre-lancio e passarli al missile, cosa che richiedeva altri 1-2 secondi.  Il tempo minimo calcolato dall’inizio della sequenza al lancio effettivo era di 4,2 secondi (contro meno di 1 secondo per l’AIM-9B).

L’USAF richiese una modalità simile a quella dell’AIM-9, con tanto di “growl” (il suono modulato caratteristico che indica quando il sensore IR ha iniziato il tracciamento). Il suono variava in intensità e molti piloti, ignari, lanciavano prematuramente.

Affidabilità al lancio: 66%.  Un terzo dei missili non lasciava neppure la rampa. Nei primi 15 lanci, partirono solo 10 missili, e solo uno centrò il bersaglio! A questo si univa il rischio di “flameout” al momento del lancio, per l’eccessivo fumo prodotto dal motore del missile.

Capacità di manovra:  disegnato per intercettare bombardieri poco manovrabili, le  superfici mobili alla fine delle ali a delta non fornivano sufficiente forza aerodinamica per un rapido cambio di direzione. Pur migliorato, l’AIM-4D non riusciva certo a seguire un caccia in virata a 8G come promesso, pur essendo più preciso degli AIM-7 e AIM-9. Il raggio minimo teorico di 750 metri sembrava non corrispondere alla realtà (il test alla minima distanza era stato eseguito a oltre 1500 metri). La portata massima reale nei combattimenti manovrati era di soli 3600 metri.  I piloti non potevano  effettuare l’aggancio a distanza (9,7 km) perché le regole d’ingaggio, che imponevano l’identificazione visiva,  glielo impedivano.

Il missile richiedeva il rispetto dei parametri di lancio. Ma l’addestramento dei piloti al combattimento manovrato era carente e molti missili vennero lanciati fuori inviluppo.  I parametri di lancio erano, comunque, troppo ristretti: come diceva un pilota: “se eri a 10000 piedi a 4G in virata era certo che la quota minima utile era di 10500 piedi”.

Rispettando i parametri  il missile, anche quando lanciato da ore 6 verso bersagli ignari, spesso non funzionava. E quando lo faceva, passava nella parte più calda della scia di scarico, dietro al bersaglio. Non essendoci spoletta di prossimità, non esplodeva, anche passando a soli 3-4 metri di distanza.  Quando colpiva, la testata era troppo piccola: 3,4 kg di cui solo 1,25 kg di esplosivo.

L’epilogo: lo sfortunato AIM-4H
Per risolvere alla radice i problemi dell’AIM-4D, nel 1970 venne studiato l’AIM-4H. Il più pesante della serie, 73 kg, era dotato (finalmente !) di una spoletta di prossimità laser, di una nuova testata più pesante e di manovrabilità migliorata. Venne abbandonato nel 1971 dopo soli 25 pezzi prodotti per le prove, visto il successo delle nuove varianti AIM-9. Un errore su cui si discute ancora oggi.

Gli ultimi Falcon rimasero così gli AIM-4F/G degli F-106, ritirati assieme agli intercettori negli anni ’80. L’AIM-4  conobbe un certo successo di esportazione, come RB-28 in Svezia. Venne utilizzato dagli F-89, F-101B/C/CF101B, F-102, F-106, F-4D/E, Draken e venne previsto per gli F-111, i Viggen ed il CF105.

by Gian Vito
2009

 


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