I DATI TECNICI PER LA PREPARAZIONE DEI FUCILI AD ELASTICO
Adesso vediamo come vanno preparati i principali fucili in commercio in funzione delle tre caratteristiche fondamentali: fusto-asta-elastici.
Ci concentreremo sulle misure 75-90-110 (mono e doppio elastico) poiché sono le più interessanti da un punto di vista tecnico ed anche le più studiate ed utilizzate.
L’analisi che segue non vuol essere un confronto per stabilire quale arma è la migliore (trattandosi di tipologie di fucili diverse) ma fornisce le indicazioni sul migliore allestimento e quindi sulle relazioni fra tipo di asta-tipo di elastico in relazione al tipo di fusto che ottimizzano le variabili: potenza, precisione, assorbimento del rinculo, gittata.
ARBALETE 75 ASSEMBLATO
Viene così definito il tipo di fucile più diffuso al momento (e quindi il più venduto) costituito in genere da tre pezzi (testata, fusto, impugnatura) assemblati fra loro mediante accoppiamenti precisi e spine in acciaio. Il fusto può essere in lega leggera (leghe di alluminio) o composito in fibra di carbonio.
Si tratta di un’arma semplice, leggera, precisa, adatta ad essere utilizzata in condizioni di pesca non particolarmente impegnative e con carichi non esasperati. Infatti nota la proporzione che regola il rapporto tra il peso del fucile (completo di elastici, eventuale mulinello ma senz’asta), il peso dell’asta ed il carico degli elastici (conosciuta come formula dell’equilibrio) si avrà per il fucile 75 assemblato:
TABELLA 1A
Nel caso in esempio si tratta di uno dei più famosi fucili 75 di serie, perfetto per l’agguato in basso fondo con acqua torbida a patto di non richiedere prestazioni troppo forzate. Come si vede (prima riga) con asta da 6,5 anche senza esasperare il carico il sistema è squilibrato (rinculo, imprecisione, perdita di rendimento) per cui è meglio utilizzare un’asta da 6 mm di diametro ed elastici che forniscano non oltre 48 kg (seconda riga della tabella). Il diametro degli elastici può essere scelto a piacimento anche se per aste leggere è preferibile una gomma leggera (16 mm o 17,5 mm), l’importante è che il carico non superi il valore indicato. In relazione al diametro degli elastici ed al carico ci si regolerà per il fattore di allungamento, che varierà fra il 300% ed il 350%.
La situazione dinamica migliora se dotiamo il fucile di un mulinello, che aggiunge circa 200-300 grammi al peso dell’attrezzo e per di più in una posizione baricentrica.
Chiarisco che per gli scopi del presente articolo ho semplificato il concetto di peso (che è una forza) con quello di massa (che è la quantità di materia presente in un corpo): all’atto pratico essendo l’unità di misura la stessa (grammi) si tratta di mettere fucile e asta sulla bilancia e leggerne il valore…
Vediamone le prestazioni balistiche: quando ho cominciato a studiare la balistica comparata dei fucili (era l’anno 2001) avevo preparato dei fogli di calcolo che erano ancora affetti da errori nella determinazione di alcuni coefficienti delle formule. Dopo numerose prove pratiche e sperimentazioni nel corso di questi anni, ho ottenuto dei valori che ritengo soddisfacenti e che si avvicinano molto al comportamento reale del fucile al momento dello sparo.
Preciso a proposito che per quanto accurate tali misurazioni non potranno mai essere esatte, in virtù della difficile determinazione dei coefficienti balistici che riguardano il tipo di proiettile: ogni asta ha infatti il suo proprio (e unico) comportamento, che dipende da numerosi fattori (legati alla sua geometria, al materiale, al trattamento termico, alla posizione delle alette, tipo di punta, tacche, ecc…).
Occorrerebbe a tal proposito redigere apposite tavole di tiro per ogni asta, cosa praticamente irrealizzabile, per cui la semplificazione che propongo e che occorre accettare per poter leggere questi dati è quella di una punta a profilo conico, asta senza conetto anteriore, con singola aletta posta in basso o doppia aletta (aste da 7 mm) e che impatta il bersaglio con un angolo di 90°. I diametri testati sono il 6,5 ed il 7 mm (il 6 ed il 6,3 sono ottenuti per interpolazione).
Un'altra semplificazione riguarda il diagramma di carico e scarico che ogni mescola di gomma possiede e che riguarda quindi i diversi elastici; non potendoli provare tutti nella integrazione del diagramma della forza ho utilizzato un valore medio.
Ritorniamo al nostro fucile:
TABELLA 2A
Come si vede, l’asta leggera ha una buona velocità iniziale, ma a 4 metri la stessa decade rapidamente ed in virtù del basso peso la penetrazione nel bersaglio di legno è modesta.
Negli esempi che seguono faremo sempre riferimento ad una distanza di 4 metri per avere un termine di confronto, anche se la stessa ha poco significato per un fucile come il 75 che ha un “raggio di azione” di 2,2 – 2,6 metri al massimo.
ARBALETE 75 IN LEGNO LAMELLARE O MASSELLO
Si tratta di un’arma anch’essa molto diffusa che coniuga una buona massa inerziale ad un facile brandeggio (in virtù della lunghezza contenuta) e che permette già di potenziare notevolmente le caratteristiche funzionali rispetto al modello “base”. L'avvento del legno lamellare ha permesso di ovviare alle naturali limitazioni del legno massello e di controllarne la variabilità prestazionale data dalla instabilità dimensionale (presenza di nodi e discontinuità all’interno delle fibre), dalla difficoltà di ottenere una corretta stagionatura e dalla limitata durabilità in funzione del clima e degli agenti biologici. Per contro, il costo di produzione del lamellare è più alto.
TABELLA 3A
Nel caso in esempio si tratta di un ottimo 75 in legno, adatto anch’esso all’agguato in basso fondo con acqua torbida. Come è evidente si può spingere il sistema a prestazioni più elevate, montando un’asta da 6,5 mm e tirando gli elastici anche a 60 kg.
Vediamone la balistica:
TABELLA 4A
Aumentano le prestazioni (gittata, velocità di uscita) anche se a 4 metri in virtù del basso peso anche questa asta non riesce ad essere letale. Ma si tratta pur sempre di un 75!
ARBALETE 75 IN MATERIALE COMPOSITO MONOSCOCCA
E’ un fucile che ha recentemente ottenuto una buona diffusione per una serie di caratteristiche tecniche e costruttive che lo rendono un’arma unica. Il fucile pur se più leggero dell’equivalente modello in legno ha comunque ottime caratteristiche di brandeggiabilità, potenza, precisione e si avvantaggia di una costruzione in materiale composito per sua natura rigidissima, insensibile agli agenti atmosferici e che non necessita di manutenzione periodica, cosa che compensa parzialmente il più elevato prezzo di vendita.
TABELLA 5A
Nel fucile in esempio gli elastici sono lunghi 20 cm, vediamone la balistica:
TABELLA 6A
Sono migliorati un po’ tutti i parametri poiché si può utilizzare un elastico più corto, teso anche al 395% che sviluppa la notevole cifra di 64 kg. Faccio notare come anche sull’equivalente modello in legno è possibile ottenere lo stesso risultato, tranne che per qualche centimetro di corsa in più che a parità di lunghezza fuori tutto (in virtù del meccanismo arretrato) ha il fucile in carbonio (che infatti è un 79). Poiché l’energia accumulata nel fucile ad elastico è proporzionale sia al diagramma del carico in kg sia alla lunghezza di estensione degli elastici è chiaro che a parità di altre condizioni 4 cm in più di allungamento forniscono un lieve ma apprezzabile potenziamento.
Per colmare questo piccolo gap recentemente sul mercato sono apparsi meccanismi di scatto arretrati, da montare sui fucili di legno. In tal modo le uniche differenze di prestazioni a favore di una o dell’altra soluzione riguardano le perdite per attrito dovute alla diversa disposizione degli elementi dinamici, in particolare la posizione degli elastici e la presenza del guida asta, sempre necessario sui fucili di legno con gomme circolari, che sono pari circa al 5-6% a favore del fucile in carbonio. Sono allo studio attualmente da parte dei produttori nuovi soluzioni che minimizzano gli attriti, anche sui fusti in legno.
Per il resto è solo una questione di feeling con un determinato tipo di arma.
ARBALETE 90 ASSEMBLATO
Valgono le stesse considerazioni fatte per l’esempio precedente; si tratta anche in questo caso di un’arma semplice, leggera e precisa, adatta per l’agguato e il razzolo con media visibilità.
Per il 90 è molto frequente il montaggio di un mulinello, accessorio utile per il miglioramento delle prestazioni oltre che per svolgere la sua funzione primaria.
TABELLA 7A
Il fucile dell’esempio precedente è un noto assemblato con fusto in lega leggera idroformato di ultima generazione, che mostra un ottimo comportamento con asta da 6,3 mm ed elastici anche abbastanza carichi.
La sua balistica:
TABELLA 8A
ARBALETE 90 IN LEGNO
Come per l’esempio precedente, in virtù di una maggiore massa del fusto il fucile si può dotare di un’asta più pesante (in questo caso da 6,5 mm) e di un elastico altrettanto performante:
TABELLA 9A
Le prestazioni:
TABELLA 10A
ARBALETE 90 IN MATERIALE COMPOSITO MONOSCOCCA
In realtà si tratta di un 94, per lo stesso motivo visto in precedenza (meccanismo di sgancio arretrato): TABELLA 11A
Si può esasperare l’elastico quasi al 400% ed avere prestazioni ottime (NB con tali fattori di allungamento la mescola della gomma deve essere particolare e non tutti gli elastici sono in grado di sopportare queste deformazioni).
TABELLA 12A
ARBALETE 110 ASSEMBLATO - MONOGOMMA
Tralasciamo in questa trattazione lo studio del fucile 100 poiché si può considerare intermedio fra il 90 ed il 110 e concentriamoci proprio sul 110 mono e doppio elastico.
Questo fucile è molto interessante da un punto di vista tecnico perché in virtù della lunghezza normalmente si ricercano le massime prestazioni in termini di gittata, potenza, precisione, brandeggio, gestione del rinculo.
Il modello in tre pezzi ha solitamente il fusto cilindrico in carbonio che assicura una buona rigidezza ed assenza di flessione, cosa che nei modelli base con fusto in alluminio invece si evidenzia. Per questo motivo molti costruttori di modelli assemblati in lega leggera sono soliti irrigidire il profilo cilindrico con un guida asta ricavato di estrusione o mediante una sagomatura con idroforming. Il mulinello su queste armi va montato sempre.
TABELLA 13A TABELLA 14A
Quindi già si possono ottenere performance interessanti, ma come si calcola in prima approssimazione la gittata di un fucile ad elastico?
Sulla definizione di gittata utile molto si è scritto, per i fini sportivi legati alla pesca in apnea la gittata è quella distanza alla quale il fucile è in grado di colpire il pesce con il proietto (asta) in moto rettilineo e dotato di una energia sufficiente a permetterne la cattura.
Per un fucile dedicato alla pesca del pesce bianco, 30-40 Joule di energia residua sono sufficienti a concludere la cattura, mentre per una cernia sono necessari almeno 60-70 Joule.
Per calcolare la gittata si può utilizzare la seguente regola empirica:
ASSEMBLATO MONOGOMMA: Lunghezza nominale del fucile x 3
IN LEGNO MONOGOMMA: Lunghezza nominale del fucile x 3,3
MONOSCOCCA IN CARBONIO: Lunghezza nominale del fucile x 3,5
Esempio 1: 90 assemblato: 90 x 3 = 2,70 metri
90 in legno: 90 x 3,3 = 2,97 metri
90 in carbonio monoscocca: 90 x 3,5 = 3,15 metri
Esempio 2: 110 assemblato: 110 x 3 = 3,30 metri
110 in legno: 110 x 3,3 = 3,63 metri
110 in carbonio monoscocca: 110 x 3,5 = 3,85 metri
Ovviamente questo vale solo in prima approssimazione, essendo tale risultato dipendente dal tipo di asta e di elastici.
ARBALETE 110 IN LEGNO MONOELASTICO
Entriamo adesso nel campo delle armi specializzate. Per l’esempio in questione ho preso un famoso fucile di lunghezza pari a 106 cm, di peso adeguato, preciso e con rinculo contenuto.
TABELLA 15A
Come si vede, il fucile è ampiamente dimensionato per reggere carichi anche superiori. Lo stesso viene fornito di serie con un’asta da 140 cm di lunghezza e 6,5 mm di diametro.
TABELLA 16A
ARBALETE 110 IN MATERIALE COMPOSITO MONOSCOCCA
Nella gamma dei modelli in realtà è il 104 quello che si può allestire con un’asta da 140 cm e 6,5 mm di diametro.
TABELLA 17A
L’elastico imboccolato del fucile in esempio è lungo 26 cm ed è molto duro da caricare (circa 400 % di allungamento) ma con circa 58 kg consente prestazioni notevoli:
In tal caso essendo il valore dell’equilibrio (15,5) già prossimo al limite (16) è bene non andare oltre con il carico.
TABELLA 18A
FUCILI 110 A DOPPIO ELASTICO
Entriamo adesso nel mondo che più sta appassionando il settore della pesca in apnea: pescando all’aspetto in presenza di acqua molto limpida e con prede diffidenti e lontane, quale soluzione adottare?
Per molti versi la risposta a questo dilemma è rappresentata dal 110 a doppio elastico, un’arma che può immediatamente fare la differenza fra una serie di infruttuosi avvistamenti ed un bel pesce portato a casa. Certo se si dispone di una tecnica raffinata ed apnea da coccodrillo, va bene anche il fucile lungo con gomma singola (non ridete, il motivo è che dopo due minuti sul fondo il pesce alla fine si sarà… spazientito e si avvicinerà per controllare), ma per il resto della popolazione (me compreso), ferma restando una solida base atletica, tecnica e una buona esperienza, il 110 doppio elastico è l’arma ideale.
Per questo tipo di allestimento scartiamo subito il fucile assemblato in tre pezzi. E scartiamo pure il monoscocca in carbonio tradizionale. Il motivo è semplice, entrambi non pesano a sufficienza per reggere le spinte dei due elastici e la reazione della pesante asta da 7 mm. E’ infatti perfettamente inutile utilizzare un’asta da 6,5 mm per questa configurazione.
Allora vediamo quali sono le soluzioni ottimali, ovvero il 110 in legno ed il 105 in carbonio della serie Urukay.
ARBALETE 110 IN LEGNO DOPPIO ELASTICO
Nell’esempio che segue analizzeremo un 106 doppio elastico con le seguenti caratteristiche:
TABELLA 19A
Si tratta di un ottimo equilibrio, il fucile è molto potente e preciso, con elastici al 300% di allungamento si ha un rinculo contenuto e bene assorbito.
Vediamone la balistica:
TABELLA 20A
Eccellente: provate adesso a fare un rapido paragone fra il primo fucile dello studio (circa 16 m/sec di velocità residua a 4 metri, per 1 cm di penetrazione nel legno) con questo fucile (circa 19 m/sec di velocità residua e 6 cm di penetrazione nel bersaglio). Ecco, questo è quello che ci vuole per passare una cernia di 10 kg a 4 metri!
ARBALETE 110 DOPPIO ELASTICO IN MATERIALE COMPOSITO MONOSCOCCA
I numeri parlano da soli:
TABELLA 21A
Si tratta di un mostro che per sue caratteristiche costruttive monta un’asta da 150 cm di lunghezza invece che 140, per cui la stessa pesando circa 50 grammi di più della precedente, necessita di più carico: ecco quindi elastici allungati al 360% che sviluppano il valore di 128 kg. Niente paura, la cella dell’equilibrio è in zona verde per cui il rinculo anche se presente è bene assorbito dalla massa del fusto.
Vediamone la sorprendente balistica:
TABELLA 22A
Quindi i 50 grammi in più si fanno sentire in termini di penetrazione ed infatti il povero bersaglio di legno viene quasi distrutto al passaggio del dardo….
Non vi nascondo che gli ultimi due fucili sono quelli che mi hanno reso la vita migliore sott’acqua, consentendomi di portare a cena alcuni graditi ospiti che diversamente non avrei mai potuto invitare….
CONCLUSIONI
Come si voleva dimostrare, ogni tipo di arbalete necessita della sua propria asta con la quale ottiene le prestazioni migliori. Ad essa va associata una coppia di elastici idonea che ne ottimizzi il rendimento. Le soluzioni presentate sono quelle che rendono ideale il rapporto fra peso del fusto-peso dell’asta-carico degli elastici.