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MOLLA-PISTONE, UNA VERA PASSIONE
Storia, filosofia e tecnica

ALCUNE CONSIDERAZIONI SULLE ARMI AD ARIA COMPRESSA "SPRINGER"
(Oltre alla possibilità di inserire un vostro commento personale, nella colonna a destra nella pagina dell'articolo vi proponiamo un sondaggio sulla tipologia d'arma da voi adottata)


Come è noto, le prime armi ad aria compressa utilizzavano esclusivamente il meccanismo molla-pistone (permettetemi di abbreviarlo con MMP). E' un meccanismo ancora utilizzato nella maggior parte delle carabine per tiro informale, mentre il tiro di precisione con armi di questo tipo non è praticato da molti anni per i "sobbalzi" che esse presentano prima che il pallino esca dalla canna.
Per il vero, prima che prendessero piede le armi ad aria precompressa (a leva o bomboletta), la FWB aveva costruito carabine e pistole con un efficace sistema anti-rinculo costituito dall'arretramento del "castello" dell'arma consensuale all'avanzamento del pistone.
Le carabine ad aria precompressa si sono tuttavia dimostrate leggermente più stabili ma soprattutto più leggere e più semplici, per cui sono preferite da quasi tutti i tiratori con velleità agonistiche.
L'avverbio "quasi" scompare se parliamo di pistole ad aria compressa, in quanto con le armi corte la stabilità e leggerezza costituiscono due parametri ancora più importanti.
Le armi a molla-pistone però per molti, compreso il sottoscritto, conservano un loro fascino, forse per la maggior sensazione di potenza che si avverte quando si spara o forse perché il loro rinculo ricorda quello delle armi da fuoco.
Infatti, mentre per il tiro informale le carabine a molla rimangono le più vendute (forse per il prezzo molto più accessibile), nel campo delle pistole la produzione si è quasi estinta: per quanto ne so, in Italia sono reperibili solo quelle di "prima generazione", cioè con caricamento mediante basculamento della canna, come le Diana F3 ed F5 (purtroppo non la F6, che presenta un meccanismo a doppio pistone per attenuare il rinculo) e, con una certa difficoltà, la Weihrauch ... e la Slavia TEX #CZ-3.
Per inciso, ho letto su un sito spagnolo (ma non sul sito ufficiale della FWB) che è stata prodotta dalla FWB in collaborazione con l'americana Beeman una pistola, denominata 65 MkII, con caricamento a leva laterale e con il suddetto sistema anti-rinculo di l'arretramento del castello (con possibilità di escluderlo a chi voglia allenarsi al maneggio delle armi da fuoco). Poichè tale arma non compare sul sito ufficiale della FWB, credo sia difficile reperirla in Europa.
Nelle pistole a molla di seconda generazione (come la Tempest e la Hurricane della statunitense Beeman e la BSA 240 Magnum della britannica Birmingham Small Arms) il sistema molla-pistone non è coassiale con la canna ma è posizionato al di sotto di essa, permettendo di ottenere pistole meno lunghe e quindi più bilanciate. Inoltre il MMP si muove in direzione posteriore, determinando un rinculo simile a quello delle armi da fuoco, per cui le pistole di seconda generazione sono state (e forse sono ancora) utilizzate nell'addestramento alle armi da fuoco.

Tornando alla mia esperienza, personale, le prime difficoltà che ho incontrato con le armi a molla-pistone hanno riguardato, oltre che il meccanismo di scatto (piuttosto rudimentale in quelle di prima generazione), la difficoltà nel tarare la tacca di mira. Infatti quando sparavo con l'arma in morsa il punto di impatto del pallino nel bersaglio era diverso ad ogni tiro nonostante usassi la massima delicatezza nello scatto. Ciò che mi faceva imbestialire era che l'errore non era affatto prevedibile nè quantitativamente (distanza dal centro del bersaglio) nè qualitativamente (nord, sud, est o ovest rispetto al centro).
Dapprima ho pensato che tali armi fossero per sé inaffidabili, ma questa convinzione è svanita quando sono riuscito con una certa facilità a tararle utilizzando il tiro libero, cioè senza appoggio.
Ciò che non mi tornava inoltre era che le armi da fuoco possono utilizzare senza problemi vari tipi di appoggi (vedi il Bench-rest) pur avendo un rinculo a volte molto superiore a quello delle armi con MMP.
Perché quindi il rinculo delle armi a molla non tollera gli appoggi mentre quello delle armi da fuoco li tollera benissimo?
La risposta l'ho trovata su una pagina web, per la precisione in un articolo di Ian Pellant, un appassionato di armi a molla-pistone. Secondo tale autore, il rinculo di tali armi (che egli chiama "spring recoil") è composto da numerose reazioni o "sobbalzi" ("jolts"):
1) per la legge fisica della conservazione dell'impulso, il movimento del pistone in una direzione comporta un impulso nella direzione opposta. Prima dello scatto, quando arma e MMP sono in stato di quiete, l'impulso del sistema è uguale a zero. Con lo sgancio del MMP il pistone acquista un certo impulso nella direzione impartitagli dalla molla, impulso che, per la suddetta legge fisica, viene compensato da un ugual impulso diretto nell'opposta direzione. Tale impulso (I), espresso in Newton per secondo (Nw/s), è dato dalla formula:
I = 0.001 * mp * Vo
dove mp è la massa del MMP in grammi e Vo la sua velocità.
Per azione di questo impulso l'arma acquista una velocità retrograda (Vr), cioè con direzione opposta a quella del pistone, pari a:
Vr = I / ma
dove "ma" è la massa dell'arma. Quindi:
Vr = 0.001 * mp * Vo / ma
Da questa formula si deduce che la Vr (in pratica il rinculo) dell'arma è direttamente proporzionale alla massa del pistone ed alla sua velocità, mentre è inversamente proporzionale alla massa dell'arma.
2) il pistone spinge la colonna d'aria davanti a sé fino al momento in cui essa, venendo compressa, raggiunge una pressione tale da fermare il complesso molla-pistone: questo primo arresto determina un rinculo dell'arma nella direzione del pistone (tale arresto è in genere abbastanza dolce e raramente causa la rottura della molla; questa può invece verificarsi quando si spara senza pallino, in quanto il sistema molla-pistone procede liberamente fino alla parete forata della camera d'aria, dove viene fermato bruscamente);
3) quando l'aria compressa dal pistone esce attraverso l'apposito foro che si affaccia al lume della canna, la pressione nella camera d'aria si riduce gradualmente ed il sistema molla-pistone riprende la sua avanzata fino ad "atterrare" sulla parete forata della camera. Questo ulteriore e definitivo arresto del pistone determina un secondo rinculo nella direzione del pistone stesso.

Nella pratica, considerando che le armi a molla-pistone hanno una massa abbastanza rilevante ed il MMP una velocità relativamente ridotta (molto inferiore a quella del proiettile o dei gas nelle armi da fuoco), il rinculo di cui al punto (1) è trascurabile. Importanti sono invece i due sobbalzi nella direzione del pistone (cioè anteriormente nelle carabine e nelle pistole di prima generazione, posteriormente nelle pistole di seconda generazione) che sono così ravvicinati nel tempo da poter essere considerati un unico rinculo.
Come fare allora per utilizzare con soddisfazione le armi a molla? La ricetta proposta da Ian Pellant è quella di "lasciarle andare", cioè di assecondare i movimenti di rinculo. Un'arma a molla "costretta" in una morsa o con un'impugnatura troppo stretta si "ribellerà" con sobbalzi difficilmente prevedibili.
Per le carabine la ricetta è abbastanza semplice: poichè il rinculo avviene in avanti e sia il calcio che la canna sono in asse con il sistema molla-pistone, è sufficiente permettere lo "scorrimento" in avanti della carabina dopo lo scatto. Ciò si ottiene evitando di premere verso la spalla l'arma imbracciata, cioè esercitando una presa leggera sia con la mano che preme il grilletto che con quella che sostiene l'arma (meglio se quest'ultima non afferra l'arma ma la sostiene semplicemente con il dorso delle dita o con il palmo, preferibilmente in un punto bilanciato, in genere poco davanti alla guardia del grilletto). Inoltre il gomito di questa mano non deve essere tenuto lateralmente ma proprio sotto l'arma (sulla sua verticale) in modo da non permettere movimenti rotatori della carabina durante il suo tragitto anterogrado. La carabina cioè deve potersi muovere in avanti come su una rotaia.
Per le pistole il discorso è più complesso perché l'impugnatura è necessariamente situata sotto la canna e perché la direzione del rinculo è diverso nelle pistole di prima rispetto a quelle di seconda generazione. Veniamo allora ai casi specifici.
1) nelle pistole di prima generazione il pistone ha direzione verso la volata della canna, quindi il rinculo avrà direzione anteriore. Non è possibile assecondare completamente questo rinculo poichè le pistole non possono essere solo sostenute ma per ovvii motivi devono essere impugnate. Inoltre, poichè l'impugnatura (e quindi il baricentro) è situata sotto il sistema, il rinculo determinerà anche la rotazione della volata verso il basso. Tutto quello che possiamo fare è di non aggiungere l'errore umano a quello dell'arma e di far sì che quest'ultimo sia costante: quindi tenete l'arma e premete il grilletto con delicatezza, assecondando questo "beccheggio" e successivamente regolando l'alzo in base alla distanza del bersaglio.
2) nelle pistole di seconda generazione il sistema molla-pistone ha direzione opposta, cioè dalla volata verso l'impugnatura. Quindi il rinculo sarà simile a quello di una pistola da fuoco e, come in quest'ultima, si assocerà ad un impennamento dell'arma. Infatti, per esigenze costruttive ed "anatomiche", l'impugnatura (e quindi il baricentro) è situata sotto la canna. Perciò il rinculo retrogrado determina un movimento rotatorio dell'arma attorno al suo baricentro, che tende a spostare la volata della canna verso l'alto. Quindi l'energia del rinculo si compone di due vettori, riferibili rispettivamente al movimento retrogrado ed al movimento rotatorio dell'arma. La prevalenza dell'uno o dell'altro dipende, oltre che dalla collocazione del baricentro della pistola, dal comportamento del tiratore: se egli cerca di controllare l'impennamento, sentirà più forte il rinculo; viceversa, se lascerà l'arma libera di impennarsi, sentirà molto meno il rinculo. Anche in questo caso quindi per ottenere risultati soddisfacenti è necessario usare una certa "morbidezza" per l'impugnatura e per lo scatto.
In base alle suddette formule fisiche sarebbe possibile ridurre il rinculo mediante:
1) la riduzione della velocità del pistone (possibile entro certi limiti, poichè con ciò si riduce anche la velocità del pallino);
2) la riduzione della massa del MMP (anche questo possibile, per ovvii motivi di robustezza del meccanismo, entro certi limiti);
3) l'aumento della massa dell'arma (ma ciò aumenta anche lo sforzo del tiratore e quindi il suo fisiologico tremore, riducendo la precisione del tiro).

In definitiva con le armi a MMP il periodo di "training", cioè il tempo necessario per ottenere buoni risultati, è senz'altro superiore a quello necessario con le armi ad aria precompressa. Tuttavia, per mia esperienza, nel tiro informale le armi con MMP ed un buon sistema di scatto non hanno nulla da invidiare, in quanto a precisione, a quelle ad aria precompressa. Infatti i sobbalzi ed il rinculo del MMP sono qualitativamente e quantitativamente costanti in ogni tiro, quindi l'eventuale deviazione del pallino è prevedibile e correggibile con la regolazione della tacca di mira.
Inoltre queste iniziali difficoltà aumentano, a mio parere, la soddisfazione che si ottiene nel fare centro con un'arma tutta meccanica!

© prsgpp - aria.compressa.org - 11/2004

Postato il Wednesday, 24 November @ 14:55:26 CET di prsgpp
 
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Re: MOLLA-PISTONE, UNA VERA PASSIONE (Voto: 1)
di dersu il Thursday, 25 November @ 00:23:29 CET
(Info Utente | Invia un Messaggio)
interessantissimo, complimenti; mi da anche spiegazione dell'esperienza che ho avuto per la quale la taratura fatta con l'astina in appogio sul morbido talora non ha corrisposto al tiro libero durante il quale ritoccavo ulteriormente l'ottica. Molto più semplice invece per le pcp.



Re: MOLLA-PISTONE, UNA VERA PASSIONE (Voto: 1)
di searider il Friday, 26 November @ 04:34:01 CET
(Info Utente | Invia un Messaggio)
Interessante davvero. Ci sono due punti che mi sfuggono, li spiego in maniera rozza. Il regolamento ISSF stabilisce un peso massimo, e non minimo, per le carabine ac. A mio avviso perché il maggior peso aiuta la stabilità, e non il contrario.
Secondo punto. Tutto il ragionamento di Pellant, che si regge su una logica stringente, trascura un piccolissimo dettaglio: il barrel timing. Un pallino che viaggia a 170 metri/secondo quanto impiega a percorrere i circa 40 centimetri della canna? In questo brevissimo lasso di tempo le reazioni dell'arma sono tali da provocare l'errore del tiratore? Oppure il tiratore sbaglia proprio perché cerca di anticipare le reazioni dell'arma, che se lasciata neutra si rivela invece molto precisa?
Sono per la seconda ipotesi.
sr



Re: MOLLA-PISTONE, UNA VERA PASSIONE (Voto: 1)
di gsb il Friday, 10 December @ 08:43:54 CET
(Info Utente | Invia un Messaggio)
Non so se Ian Pellant abbia scritto così, in ogni caso però non è corretto affermare che il pistone si ferma davanti al cuscino di aria compressa, e successivamente riprende ad avanzare via via che l'aria attraversa la transfer port.
Il pistone invece rimbalza ed il suo moto retrogrado termina solo quando la pressione dell'aria, diminuendo, compensa la forza esercitata dalla molla, a questo punto l'MMP riprende il moto in avanti.
Per il principio fisico che hai enunciato queste inversioni di moto dell'MMP (avanti-indietro-avanti) si traducono per l'arma in due colpi di frusta (trascurando eventuali altri microrimbalzi di entità minore), di cui il primo netto, causa prima del danneggiamento di alcune ottiche.
Sulla rete esistono delle simulazioni schematiche molto chiare al riguardo.
Quanto poi alla rottura della molla, spesso questa è anche il risultato di rimbalzi particolarmente violenti.
Chiedo venia per la mia pignoleria.
Per finire vorrei dirti che condivido in pieno la tua passione per le springer, sono delle armi veramente affascinanti, ed anche nelle armi match ve ne sono state alcune che ancor oggi possono competere con le PCP, in virtù di soluzioni tecniche veramente raffinate.



Re: MOLLA-PISTONE, UNA VERA PASSIONE (Voto: 1)
di tave il Wednesday, 14 September @ 14:54:52 CEST
(Info Utente | Invia un Messaggio)
ti faccio un sacco di complimenti per questo articolo, che non solo soddisfa le mie curiosità scientifiche, ma è anche una vera e prorpria "scuola di tiro" per le springer.
Grazie!


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