Un'arma contraerea (o arma contraerei) è un tipo di arma che dirige la sua offesa specificamente contro bersagli aerei. In tale categoria è ricompresa l'artiglieria contraerea ed altre armi di contrasto all'aviazione. Alcune armi progettate per l'uso contraereo sono state impegnate come armi controcarro, specialmente nel corso della seconda guerra mondiale (caso tipico l'88 tedesco), queste armi saranno considerate, in base al loro impiego originario, fra le armi contraeree.
Il XX secolo ed i primi esempi Nel corso della guerra italo-turca, il giorno 23 ottobre 1911, alle ore 6:15, il capitano Carlo Maria Piazza decollava con il suo Blériot XI per effettuare una ricognizione in direzione delle linee turche. Il giorno 1º novembre dello stesso anno il tenente Giulio Gavotti lanciava quattro bombe a mano su un concentramento di truppe turche dal suo aeroplano Etrich Taube. I primi tentativi di contrastare l'aviazione si basarono sull'uso delle armi in dotazione ai soldati; in pratica gli aerei venivano presi a fucilate. Anche se il 31 gennaio 1912 la contraerea ebbe il suo primo successo, ferendo il capitano Montù con una fucilata mentre questi sorvolava le linee nemiche, ci si accorse ben presto che, per un contrasto efficace degli aerei, erano necessarie armi dedicate a questo uso.
Una cosa che fu chiara immediatamente era che le armi contraeree dovevano essere necessariamente a tiro teso, data l'elevata velocità del bersaglio, che rendeva impossibile anche immaginare di colpirlo con armi che richiedevano calcoli complicati e tiri di aggiustamento quali obici o mortai. Per questo motivo, fino all'avvento dei razzi e dei missili, tutte le armi contraeree sono state cannoni o mitragliatrici (ed alcuni di tali cannoni sono sulla linea di confine fra questi e le mitragliatrici).
Un rapporto turco sul contrasto agli aerei italiani diceva:
La prima guerra mondiale Nel corso della prima guerra mondiale l'aviazione ebbe uno sviluppo estremamente veloce. Agli inizi della guerra l'aviazione era essenzialmente poco più di un'attività sportiva, finalizzata più alla ricognizione che ad attività realmente offensive. Alla fine, invece, si erano sviluppate tutte le specialità principali della forza aerea, che ancor oggi restano tatticamente ben definite caccia - destinata a contrastare le forze aeree nemiche ricognizione - destinata ad informare i propri comandi sulle attività del nemico attacco al suolo - destinata a contrastare dall'aria le truppe nemiche e ad appoggiare le truppe amiche bombardamento - destinata a portare la minaccia in profondità nello schieramento nemico, ed, al limite, attaccare la popolazione civile Naturalmente, in parallelo allo sviluppo dell'offesa, si erano sviluppate anche adeguate misure difensive, sia alleggerendo le mitragliatrici per uso terrestre, in modo da poterle usare con un alzo di quasi 90°, sia studiando cannoni di calibro relativamente elevato (comunque sempre attorno ai 75 mm) con una cadenza di tiro sufficiente ad avere buone probabilità di colpire un aereo in volo. Considerando lo stato della tecnologia aeronautica dell'epoca, non dimentichiamo che il materiale strutturale più usato per gli aerei era il legno e che la struttura delle ali biplane non permetteva velocità superiori a 200 km/h; praticamente un solo colpo di cannone, anche di piccolo calibro, era sufficiente a mettere fuori combattimento anche gli aerei più robusti dell'epoca e la bassa velocità permetteva comunque di prendere la mira usando mirini ottici.
Principali cannoni contraerei della prima guerra mondiale Inizialmente i pezzi utilizzati contro gli aerei furono normali cannoni da campagna, montati su rampe che ne permettevano l'alzo fino ad angoli prossimi ai 90°; solo a guerra inoltrata entrarono in produzione cannoni dedicati a questo impiego specifico.
Uno dei tentativi di utilizzare cannoni da campagna in funzione contraerea fu effettuato dal , che costruì installazioni di fortuna in cemento e legno per poter utilizzare in questa funzione il cannone 75/27 Mod. 1906Vedi Filippo Cappellano, Le artiglierie del Regio Esercito nella seconda guerra mondiale, Albertelli Edizioni Speciali (Parma, 1998) ISBN 88-87372-03-9 pag 77..
Il primo tentativo francese di produrre un'arma contraerea fu il Canon de 75 mm anti aérien M.le 1915 (Cannone Antiaereo da 75 mm Modello 1915), ottenuto montando la bocca da fuoco del 75 mm Mle. 1897 su un affusto che permetteva il tiro con angoli prossimi a 90°. La stessa bocca da fuoco fu usata in funzione contraerea con un modello 1913 (autocannone) ed un modello 1917.
Il primo pezzo studiato fin dalla sua origine specificamente per il compito contraereo fu il QF 3 inch 20 cwt (Pezzo a tiro rapido da 3 pollici - 10 quintali), di calibro 76,2 mm entrato in servizio nel 1914. Con progressivi ammodernamenti fu utilizzato fino alla fine della seconda guerra mondiale, anche dai tedeschi, che denominarono i pezzi catturati (soprattutto a Dunkerque) come FlaK Vickers (e) 7,5 cm.
La seconda guerra mondiale Nel periodo fra le due guerre mondiali la tecnologia aeronautica ebbe uno sviluppo estremamente notevole; infatti fin dall'inizio della seconda guerra mondiale il bersaglio per le armi contraeree non erano più i biplani di legno, ma aerei monoplani con struttura metallica. Gli aerei da bombardamento plurimotori a struttura metallica erano abbastanza robusti perché un singolo colpo di un cannone di calibro 50 mm fosse sufficiente a provocare danni tali da costringerli a rinunciare alla missione; quindi il calibro dei cannoni contraerei fu aumentato (tipicamente attorno ai 90 mm) per incrementare sia il danno dovuto al singolo colpo che la gittata del pezzo (la gittata di un pezzo è la massima distanza a cui può giungere il proiettile. Nell'artiglieria contraerea è più rilevante la massima quota o altezza a cui può essere sparato il proiettile: infatti gittata e quota massima, che dipendendo entrambe dalla velocità iniziale del proietto e dall'angolo con cui viene lanciato, sono strettamente collegate).
Tuttavia questo aumento di calibro comportò anche un aumento di peso sia del cannone sia del proiettile. L'aumento di peso della bocca da fuoco comportò una maggiore difficoltà a farla ruotare nel caso che avesse dovuto seguire un bersaglio che si muovesse velocemente a bassa quota (tipicamente, un aereo che effettuasse una missione di attacco al suolo); mentre l'aumento del peso del proietto comportò una inferiore cadenza di tiro del pezzo (cioè, nel tempo in cui il cannone teneva inquadrato il bersaglio, poteva sparare un numero minore di colpi). Queste limitazioni portarono alla nascita di due diversi tipi di cannoni contraerei, con due diverse modalità di impiego: pezzi di piccolo calibro (tipicamente 40 mm) con alta cadenza di tiro, elevata mobilità tattica e possibilità di rotazioni veloci, destinati a contrastare aerei che effettuassero missioni a bassa quota, e pezzi di grosso calibro (tipicamente 90 mm) con maggiore gittata ma minore mobilità tattica e minore velocità di rotazione, destinati a contrastare aerei che viaggiassero ad alta quota.
Fu chiaro abbastanza presto che le prestazioni di questi ultimi cannoni sarebbero migliorate notevolmente se, invece di effettuare la mira con congegni ottici, questi venissero asserviti a centrali di tiro, che, data la tecnologia dell'epoca, potevano essere solo elettromeccaniche. Lo studio di queste centrali diede origine ad una nuova scienza: la cibernetica.
Leggermente diversa la situazione dei calibri per le marine, stante anche il fatto che non tutte si resero conto, prima degli anni '30, della pericolosità del mezzo aereo. Entro i primi anni '40, però, il fuoco contraereo generato da le grandi unità era uno dei più impenetrabili e terribili che un pilota potesse affrontare. In primo luogo esisteva l'artiglieria "duale" (antiaerea-antinave) garantito in genere da calibri compresi tra i 100 mm e i 130 mm, pionieri furono i giapponesi già negli anni '20 con il 127 mm (calibro standard per cacciatorpediniere, e artiglieria secondaria per il naviglio maggiore, ma diffuso anche in navi minori), anzi i giapponesi resero duale quasi tutta la loro artiglieria, ma i calibri superiori ai 140 mm (compresi) erano in grado di garantire solo un tiro di sbarramento.
Questi cannoni avevano un tiro particolarmente rapido e proiettili particolarmente pesanti, ma non erano in grado di contrastare, da soli, i bombardieri e gli aerosiluranti, furono quindi integrati (in quasi tutte le marine) con un secondo livello ed un terzo livello di armi contraeree, nel secondo erano presenti cannoni tra i 57 e i 37 mm (tipicamente 40 mm per RN e USN, sia come Vickers della prima guerra mondiale, sia come Bofors svedesi prodotti su licenza, ma molto diffusi erano anche i 37 mm), mentre nel terzo (assente invece nella marina giapponese che unificava il secondo e terzo livello con mitragliere da 25 mm) erano impiegate armi a tiro ancora più rapido con proiettili più leggeri, compresi tra i 28 e i 12,7 mm (ed occasionalmente nelle vecchie unità anche mitragliatrici di calibro minore, che si rivelarono completamente inadatte). Il secondo livello era comunque "duale" in molti casi, ovvero poteva contribuire a ingaggiare anche piccole unità nemiche (come le motosiluranti, che utilizzavano lo stesso tipo di armi in funzione duale), mentre il terzo era esclusivamente antiaereo.
Questo quadro di massima non valeva, ovviamente, per tutte le marine, molte delle quali non adottarono un pezzo duale di calibro elevato, e si affidarono a pezzi specifici tra i 65 e i 90 mm, oltre a quelli di calibro inferiore (il cui numero fu costantemente elevato durante la guerra), è questo il caso della marina italiana, in cui i pezzi da 100 mm e da 135 mm potevano agire solo come fuoco di sbarramento, mentre il 120 mm (calibro normale dei cacciatorpediniere) non aveva un alzo sofficiente per il tiro contraereo (e prestazioni balistiche inadeguate), mentre si riponeva grande fiducia nei pezzi da 90 mm e in quelli (entrati in servizio in pochissimi esemplari nel '43) automatici da 65/64 mm.
Uso delle mitragliatrici in funzione antiaerea nella seconda guerra mondiale I cannoni contraerei richiedevano diversi minuti (almeno una decina per un pezzo da 40 mm) per passare dall'ordine di marcia all'ordine "in batteria" (pronti al combattimento). Per questo motivo la protezione di colonne in marcia e, in genere, di tutti gli obiettivi per cui non si potesse dispiegare un'unità di artiglieria in tempo utile per la protezione e la difesa, non poteva essere assicurata da parte delle artiglierie. D'altra parte, una colonna di truppe o, comunque, un obiettivo in movimento non è un bersaglio adatto per bombardieri operanti a quote elevate, data la difficoltà di colpire con bombe a caduta bersagli che abbiano il tempo di cambiare posizione e cercare riparo (una bomba sganciata da 5000 m di quota impiega una trentina di secondi ad impattare il terreno).
Quindi l'arma più adatta per difendere bersagli mobili, o comunque che potessero essere attaccati da aerei operanti a bassa quota, era la mitragliatrice; e tale è rimasta fino all'avvento dei missili terra-aria lanciabili da veicoli o trasportabili a spalla. Le armi più usate erano mitragliatrici o cannoncini di piccolo calibro (20 mm o meno), trasportati su veicoli attrezzati a quello scopo. Potendo sparare senza essere scaricate dai loro veicoli, anche se in movimento, le mitragliatrici diventavano lo spauracchio peggiore per i velivoli che attaccassero a bassa o bassissima quota.
Le truppe tedesche usarono a questo scopo principalmente il cannoncino da 2 cm (FlaK 30 o 38) sia su affusto singolo che su affusto quadrinato (con 4 bocche da fuoco) piazzato su semicingolati medi o leggeri; praticamente su tutti gli autocarri 4 × 4 della Wehrmacht e su scafo PzKpfW IV.