DE WO II VLIEGTUIG BEWAPENINGS CONTROVERSE

WO II stimuleerde een belangrijke vooruitgang in vliegtuigbewapening. De jagers van de oorlogvoerende landen begonnen de oorlog met machinegeweer achtige wapens (RCMGs) met 7.5-8 mm kaliber, maar aan het eind van de oorlog waren kanonnen van 20 mm of groter kaliber de standaard, met een uitzondering - de VS, die overwegend vertrouwde op het 12,7 mm zwaar machine geweer (HMG).

Begin jaren

In 1934 van het Ministerie van Luchtvaart het advies over van de Operational Requirements Branch dat hoewel de snelheden van de vliegtuigen steeds toenamen er toch kortere momenten van vuurcontact kwamen, dus een 6 of liever 8 voudige bewapening op jagers zou de standaard moeten worden. Dus het concept met 8 wapens was zag het levenslicht. In 1939 waren de RAF’s nieuwe Spitfires en Hurricanes opvallende vliegtuigen met hun zware bewapening van 8 in de vleugels opgenomen 7,7 mm geweer kaliber machine geweren (RCMGs); twee keer zo krachtig als de voorafgaande generatie jagers. Als antwoord op een identiek verzoek had de Duitse Luftwaffe gekeken naar een Franse oplossing van een op de motor liggend kanon. In 1932 resulteerde dit in een verzoek om een jager te ontwikkelen met twee RCMG's of een enkel 20 mm kanon. Het in aanmerking komende wapen was het grote, maar langzaam vurende Rheinmetall Borsig MG C/30L, dat vuurde door de propellor spinner. Een eerste experiment met een prototype Heinkel He 112 in de Spaanse Burgeroorlog liet zien dat deze oplossing niet goed werkte tijdens luchtgevechten, maar wel effectief was tijdens grond aanvallen. Duitsland ging toen naar het andere uiterste en koos voor de ontwikkeling van een klein, lage vuursnelheid Zwitsers Oerlikon FF 20 mm kanon. Een gemodificeerde versie, de MG-FF, werd in productie genomen door Ikaria Werke in Berlin. Er traden echter betrouwbaarheids problemen op, dus de Messerschmitt Bf 109E-3 van 1939 had twee MG-FFs in de vleugels en een paar 7.92 mm MG 17 machine geweren die gesynchroniseerd door de prop schoten. Veel Bf 109s waren echter nog alleen uitgerust met vier RCMGs bij het begin van de schermutselingen. Bij de Slag om Frankrijk hadden de fransen slechts enkele jagers die opgewassen waren tegen de Bf 109's. De meeste franse jagers hadden een mix van 20 mm kanonnen en RCMG's; De beste jager was de Dewoitine D.520 met vier in de vleugel gemonteerde 7.5 mm MAC34 M39 MG's en het krachtige, snel vurende Hispano-Suiza HS 404 motor kanon. De Amerikaanse Curtiss Hawk H-75A, met vier of zes 7.5 mm FN-Browning machine geweren was te licht bewapend.

Engelse versus Duitse concepten getest

Al snel werd duidelijk dat de RAF jagers met RCMGs minder effectief waren dan verwacht. Hoewel de acht lopen niet minder dan 160 schoten per seconde afgaven, waren ze aanvakelijk zo afgesteld dat ze op een afstand van 365 m bij elkaar kwamen, wat tot gevolg had dat op kleinere agfstanden er te veel spreiding optrad. Ook omdat zelf-dichtende brandstoftank in zwang kwamen in 1940, moest er meer geconcentreerd vuurkracht komen op de korte afstand. Probleem was dat de kleine kogels uit de RCMG's onvoldoende slagkracht of explosief hadden en ook te weinig doordringingsvermogen. Engelse grondproeven toonden aan dat door te schieten op een overbodige Bristol Blenheim vanaf 180m met diverse engelse en duitse wapens en munitie de .303 brandbareB Mk VI kogels de vleugeltank van de Blenheim in brand konden schieten met 1 op de vijf schoten; tijdens de Slag waren slechts een of twee wapens voorzien van deze munitie. Andere .303 en 7.92 mm brandbare munitie waren slechts half zo effectief. Zo ook gold dit voor de duitse en engelse pantserdoorborende munitie (AP). Deze sloeg rechtstreeks afgeschoten door 12 mm pantserplaat tot een afstand van 180 m. De meeste kogels ketsten echter af omdat ze refelcteerden via de huid of de structuur van de romp. Als gevolg daarvan bereikten ongeveer een kwart tot een derde de Blenheim’s 4 mm dikke pantserplaat en slechts enkele kogels sloeger daar doorheen. De Luftwaffe vertrouwde meer op hun 20 mm MG FF kanon, wat enkele interessante voor- en nadelen had. Ze waren meer dan twee keer zo zwaar als de 7.92 mm MG 17 en de vuursnelheid was ongeveer de helft met 9 schoten per seconde. De mondings snelheid was ook lager, wat een ander traject gaf en een andere tijd tot het doel. Erger nog, de capaciteit van slechts 60 patronen van het trommel magazijn betekende een vuurtijd van 7 sec. Maar de grote kogels waren meer dan twaalf keer zwaarder dan de lichte RCMG kogels en hun hoge explosieve vulling gaf meer druk- en fragmentatie schade. In mei 1940 kwam de Bf 109E-4 in dienst met het gemodificeerde MG-FFM machine geweer, aangepast om de nieuwe Minengeschoss (lucht mijn) ammunitie te verschieten die een zeer dunne wand had en een dubbele lading hoog explosief (HE) en/of brandmunitie. Als  bonus waren de kogels lichter wat weer een hogere mondingssnelheid gaf. De theorie was dat de massieve kogels of AP kanonskogels doel moesten treffen op kleine vitale delen, om effect te scoren, kon een HE kogel ernstige schade toebrengen ongeacht de plaats van inslag. Deze theorie klopte: de Spitfires en Hurricanes zouden meer effect hebben gehad op de duitse bommenwerpers als ze bewapend zouden zijn met vier MG-FFM kanonnen, die slechts iets zwaarder zouden zijn dan de batterij RCMGs.

De zoektocht naar zwaardere wapens

In feite besefte de RAF al jaren voor het uitbreken van de ooorlog dat het .303 machinegeweer niet meer voldoende was als primair geschut, gegeven de toegenomen snelheid- en de sterkte van de vliegtuigen. Ze overwogen de .50 inch (12.7 mm) maar wezen hem af als onvoldoende verbetering ten opzichte van de .303. In plaats daarvan werd een goed 20 mm kanon gezocht, waarvan men vond dat deze veel effectiever was door de explosieve lading, en ze vonden het nieuwe franse Hispano-Suiza HS.404 kanon. Laat 1930 werd deze verkozen en de nieuwe jager moest ermee worden uitgerust (de Westland Whirlwind), maar het opstarten van de fabricage in Engeland ging moeilijk en er kwamen er slechts enkele beschikbaar. De HS.404 was ontworpen en ontwikkeld door de franse tak van de Hispano-Suiza fabriek midden 1930. Een vuurproef ten overstaan van Engelse officieren in Parijs in 1936 bande alle verdere gedachten aan de Oerlikon uit; de Hispano was net zo groot en zwaar, iets krachtiger maar had een bijna dubbele vuursnelheid. Ongelukkigerwijze duurde het verkrijgen van de goedkeuring, het opzetten van een Hispano fabriek in Grantham (de British Manufacturing And Research Company, of BMARCO), tekeningen aanpassen en alles omzetten naar imperial eenheden ipv metrische, testen en fouten uit het prototype halen, dan nog in een toestel inbouwen en weer testen, dit alles duurde veel te lang om nog voor de oorlog inzetbaar te zijn. Om tijd te winnen werd de Hispano in bestaande eenmotorige toestellen ingebouwd en een eerste squadron Spitfire IBs zag het levenslicht tijdens de Slag om Engeland. Echter, het Franse kanon was ontworpen om gemonteerd te worden op een massief motorblok, en niet in een veel flexibelere vleugel. Bovendien moesten de kanonnen op hun zij liggen om de munitietrommels te verbergen in de vleugel, en de Hispano vond dit in het geheel niet prettig. Het resultaat was volslagen onbetrouwbaar omdat de kanonnen soms al na een schot ermee ophielden. De squadrons wilden hun oude toestellen weer terug. Tijdens het hele leven van de Hispano waren fijnafstellingen nodig bij vleugelmontage van dit kanon. Kanonnen die gemonteerd waren in veel sterker frames als van de Whirlwind, Beaufighter en Mosquito gaf veel minder problemen. Als het eenmaal goed was afgesteld was het een formidabel wapen. Vergeleken met de MG-FF was het iets sneller met 10 rps, en zijn grotere patronen gaven het een veel hogere mondingssnelheid waardoor de trefkans en het doordringingsvermogen toenam. Omdat de geallieerden nooit de Minengeschoss technologie introduceerden, hadden hun kogels slechts de helft van de HE/Brand (HEI) hoeveelheid, maar de zware Hispano kogels hadden een beter doordringingsvermogen wat betekende dat zij veel schade konden toebrengen. De Hispano veranderde snel het 60-stuks trommel magazijn (zoals gemonteerd in de Spitfire Mk IIb en Mk Vb) in een riem aanvoer (Mk Vc en verder) zodat de munitie hoeveelheid toenam, meer dan het MG-FF ooit had, behalve in een obscure nachtjager variant. Nadeel was wel dat de Hispano bijna twee keer zo lang en dubbel zo zwaar was als het Duitese kanon; niet welkome eigenschappen voor een in de vleugel te monteren wapen. RAF jagers droegen een mix van HE of HEI en stalen  “ballen” (oefening) patronen (die een goede doordringing hadden) tot de opkomst van half pantser doorborende brand patronen (SAPI) in 1942. Nadien werd de standaard mix 50/50 HEI en SAPI. Het Duitse kanon was niet uitsluitend geladen met Minengeschoss, maar had een mix van het oudere type HEI-T patronen (deels, want niet zoals bij het  M-Geschoss, want er zaten ook tracers in) en later enige API patronen in diverse verhoudingen. De Duitsers waren niet tevreden over het MG-FFM, wat immers een interim oplossing was tot de ontwikkeling klaar was van het uiteindelijke te ontwerpen kanon. Dit werd uiteindelijk Mauser MG 151, die geleidelijk vanaf 1941 werd ingevoerd. Oorspronkelijk werd de Mauser ontworpen rondom de hogesnelheids 15 mm patroon, maar deze werd nauwelijks toegepast. Gevechtservaring leidde ertoe dat de patroonhuls werd gemodificeerd om de 20 mm kogel uit de MG-FFM, te gebruiken, hierbij wel wat aan mondingssnelheid en doorslag opgevend ten faveure van een grote toename van het destructieve effect. De 15 mm versie was voorhanden met HE kogels, maar bleken te klein. De daaruit voortkomende MG 151/20 was middel groot qua afmeting en qua gewicht en mondingssnelheid zat deze tussen de MG-FFM en de Hispano, maar was sneller met 12 rps. Het was een superieur ontwerp, wat de Amerikanen later zouden proberen na te maken. Ze produceerden ongeveer 300 wapens met een  .60 inch (15.2 mm) kaliber, ze noemden het de  T17, maar het werd nooit meer gebruikt. Later in de oorlog kwamen er nieuwe Duitse wapens met kalibers tot 50 mm. Ze werden daartoe gedwongen omdat de Luftwaffe problemen had met het neerschieten vande USAAF B-17 bommenwerpers. De meest opvallende was de Rheinmetall-Borsig MG 131, MK 103 en MK 108. De MG 131 was een 13 mm HMG bedoeld om de RCMG's te vervangen, zowel in de vaste- als in de beweegbare versie, en was daarom licht en klein, en het was de minst krachtige HMG in dienst. De andere wapens waren beiden 30 mm kaliber maar verschilden verder onderling. De MK 103 was een groot, langzaam vurend kanon terwijl de MK 108 veel kleinere, lage snelheids patronen afvuurde met een mooie snelheid van 10 rps, maar was de helft in grootte en gewicht. Hun 30 mm M-Geschoss HEI patronen waren zeer effectief, en bevatten vier keer meer HE als de 20 mm versie, en drie of vier voltreffers konden een bommerwerper neerhalen, vergeleken met 20 treffers van 20 mm munitie.

De komst van de Soviets, de Amerikanen – en de Japanners

In 1941 werd de Sovjet Unie aangevallen door de Duitsers en daarmee betrokken in de wereldoorlog. De SU beschikten over de zeer snel vurende (30 rps) 7.62 mm ShKAS en het beschikte over een uitstekendent HMG, de 12.7 mm Universal Berezin, en een 20 mm kanon, de ShVAK. Deze ShVAK was ontwikkeld uit een 12.7 mm wapen. Had hetzelfde gewicht als de 151/20 en was iets sneller, maar de munitie was iets minder effectief omdat de kogels minder HE bevatten. Tegen het eind van de oorlog was de Berezin ook aangepast om de zelfde  20 mm munitie te gebruiken als de ShVAK; met 25 kg was deze B-20 het lichtste wapen wat er was. De SU wilde de wapens in de romp monteren ipv in de vleugels om de vuurkracht te concentreren en het vliegtuig wendbaarder te houden. Door het beperkte aantal van deze wapens werd een aantal vliegtuigen uitgerust met zwaardere kanonnen zoals het motorkanon, inclusief het krachtige 23 mm VYa-23 en 37 mm NS-37. Vanwege het gewicht, de terugslag en lage vuursnelheid waren deze wapens alleen geschikt voor zeer ervaren vliegers. Eind 1941 kwamen de VS en Japan met elkaar in oorlog. Hun wapensystemen verschilden nogal. Amerika leunde sterk op het Browning machine-geweer, niet alleen de .50 (12.7 mm) maar zeker de eerste jaren ook op de .30 (7.62mm). De luchtmachten van het Japanse leger en hun marine bewandelden ieder hun eigen weg. Het leger verliep van de 7.7 mm tot het 12.7 mm machine-geweer en later het 20 mm kanon, zelfs 30 mm en meer tegen het eind van de oorlog. De marine startte met een mix van 7.7mm MGs en Type 99 (Oerlikon) 20 mm kanonnen en vertrouwde aan HMG's en tegen het eind van de introduceerden ze 30 mm kanonnen. Net als in Duitsland werd er sterke nadruk gelegd op de ontwikkeling van 30 mm wapens, en groter, om de bommenwerpers op afstand te kunnen houden. De Amerikanen waren niet zo vasthoudend aan de Browning MG's. Voor- en tijdens de oolog werd er er veel energie gestoken in de ontwikkeling van alternatieven. Het door Browning ontworpen 37 mm M4 kanon werd geintroduceerd, hoewel het vrijwel exclusief werd gebruikt op de Bell P-39 en P-63. Testen met buitenlandse apparatuur resulteerde in de keuze voor het 20 mm Hispano-Suiza HS.404 kanon, grote hoeveelheden werden hiervan geproduceerd. Er ontstonden echter belangrijke productie problemen met de Amerikaanse Hispano, die het een onbetrouwbare reputatie gaven. Ondanks dat de productie aantallen met 6 cijfers werden geschreven lukte het de Amerikaanse Hispano niet om echt betrouwbaar te zijn. De standaard jager bewapening werd een batterij van zes .50 inch Browning M2 zware machine geweren.

Kanon of Machine Geweer, een evaluatie

Hoe viel de vergelijking uit tussen het Britse 20 mm kanon en het Amerikaanse uitsluitend uit HMG concept ? Het eerste dat opvalt is dat de kanonnen van elk van de landen enorm varieren in gewicht, prestatie en afmetingen. De MG FFM, Type 99-1 en B-20 waren allen lichter dan de Amerikaanse M2, maar de eerste twee waren opvallend slechter qua mondings- snelheid en vuursnelheid, hoewel de B-20 in de buurt kwam van de M2's prestatie. De Japanse Ho-5 en Type 99-2 en de ShVAK en MG 151/20 waren allemaal wat zwaarder. Mondingssnelheid vuursnelheid kwamen dicht bij de M2 in de buurt maar waren niet zo goed. De Hispano was duidelijk zwaarder en langzamer totdat de Britse Mk V in dienst kwam tegen het eind van de oorlog en gelijkwaardig was aan de MG 151/20 qua gewicht en vuursnelheid. Het voorafgaande betrof alleen een vergelijking van de effectiviteit; geen rekening is gehouden met de munitie, het gebied waar het kanon het wint van het HMG. De 20 mm kanonkogels waren niet alleen twee tot drie keer zwaarder dan de HMG kogels, maar door hun  HEI inhoud werd de effectiviteit enorm verhoogd. Hoewel HE munitie beschikbaar was voor de meeste HMG's, konden de kleinere kogels veel minder chemicalien dragen, dus besloten de Amerikanen hier van af te zien. Aanvankelijk gebruikte de M2 een mix van brand- en AP kogels, met wat lichtspoor, maar in 1944 kwam de  M8 API in dienst. Vreemd genoeg was deze gebasserd op de Russische B.32 API zoals gebruikt in de Berezin. Het is moeilijk om alle munitie types te beoordelen, maar diverse tests suggereren dat de karakteristieke WO II HE of brandmunitie, met chemische toevoegingen ongeveer 10 procent van het gewicht bepaalde van de patroon, en was ongeveer twee keer zo destructief als een volmantel kogel. Dit maakt duidelijk dat de 20 mm kanonnen nog destructiever was door het grotere gewicht t.o.v. een HMG. Bijvoorbeeld, de .50 M8 API bevatte minder dan 1 gram brand veroorzakende stof, terwijl de 20 mm Hispano SAPI patroon een gelijke pantserdoorborende eigenschap had maar tien keer meer brandveroorzakende chemicalien meevoerde. Dit voordeel werd tijdig gezien door de Amerikaanse marine. Na vergelijkingen tussen de .50 M2 en de 20 mm Hispano schatten zij in dat het kanon ongeveer drie keer effectiever was. Met andere woorden, de typische Britse einde oorlog RAF van vier 20 mm kanon was twee zo destructief als de USAAF’s zes .50 HMG's, met slechts een klein gewichts nadeel. Voorstanders van het Browning HMG leggen de nadruk op de excelente ballistische eigenschappen, met het verlengde bereik en trefkans. Maar de mondingssnelheid van de Hispano was vrijwel gelijk, en hoewel de stompe kogels minder aerodynamisch waren zat er niet veel verschil in op dat terrein. De voordelen van het kanon kwamen veel beter naar voren bij landen die kozen voor een oplossing die door gevechts ervaring was ontstaan, dus een keuze van goede HMG's en kanonnen. We zagen al dat Duitsland de 20 mm versie van de MG 151 verkoos, ondanks de slechtere ballistiek. Met de 12.7 mm Berezin hadden de Russen ongetwijfeld het beste HMG van de oorlog, maar toch hadden ze liever de zware, langzame 20 mm ShVAK. Japan had verschillende goede HMGs beschikbaar; de leger Ho-103, en de marine 13 mm Type 3, een .50 Browning opgeboord voor iets groter kaliber munitie, maar ze gingen steeds meer gebruik maken van kanonnen. Waarom maakten de Amerikanen niet meer gebruik van kanonnen, speciaal de 20 mm Hispano die ze al in massaproductie hadden ? Er waren twee belangrijke oorzaken: de ene was dat de M2 voldeed voor het doel en de tweede was dat in West Europa hun vijand hoofdzakelijk uit jagers bestond, die veel makkelijk uit de lucht te schieten waren dan bommenwerpers. In het Verre Oosten waren de Japanse vliegtuigen aanvankelijk ook slecht gepantserd en makkelijk neer te halen. Later werden de Japanse kisten beter gepantserd, maar dat ging meestal om de jagers. Zouden de Amerikanen genoodzaakt zijn grote hoeveelheden bommenwerpers tegen te houden dan zouden ze wel snel op kanonnen over moeten gaan. Na de oorlog ging de US Navy over naar het 20 mm kanon in de vorm van  het sneller vurende en betrouwbaarder M3 type, maar de USAF bleef bij de .50 M3 totdat de oorlog om Korea demonstreede dat het zware machine geweer uit was.

(Klik HIER om terug te gaan naar het hoofdmenu)