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Balistica Generale .pdf



Nome del file originale: Balistica Generale.pdf
Titolo: Microsoft Word - Balistica Generale.doc
Autore: Bruno

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Appunti di

BALISTICA
( Interna - Esterna - Terminale

Silenziatori - Tavole Balistiche )

Aprile 1998
1

BALISTICA INTERNA
La balistica interna studia i fenomeni che accadono dal momento della percussione dell'innesco
della cartuccia fino al momento in cui il proiettile esce dalla bocca dell'arma, divenendo oggetto
di studio della balistica esterna.
A seguito della violenta percussione del percussore sulla capsula dell'innesco, la composizione
innescante è schiacciata contro l'incudinetta della capsula (nel caso della percussione anulare
l'innesco è schiacciato contro il metallo dell'orlo del fondello); la composizione detona
producendo un intenso dardo di fiamma che, attraverso i fori dell'innesco, raggiunge la carica di
polvere, dando inizio alla sua deflagrazione.
Questa sarà più o meno veloce in relazione alla forza dell'innesco, al tipo, conformazione e
quantità della polvere, alla densità di caricamento (rapporto tra volume della polvere e spazio
nella cartuccia), alla compressione esercitata sulla polvere, alla forza con cui il proiettile è
trattenuto dal bossolo, ecc.. La polvere deve poter bruciare completamente prima che il proiettile
esca dalla canna, sia perché così tutta l'energia è sfruttata, sia per evitare che i residui si
infiammino fuori della bocca dell'arma (vampa di bocca).
La polvere brucia sempre perpendicolarmente alla sua attuale superficie e la quantità di gas
prodotti dipende in ogni istante dalla pressione sviluppatasi e dalla forma geometrica dei granelli
di polvere. Se la superficie del granello diminuisce durante la combustione (granelli tondi o a
lamelle), si ha una polvere degressiva (offensiva), se aumenta (grani o tubetti con più fori) si ha
una polvere progressiva; se rimane costante (tubetto con un foro) si ha una polvere neutrale. La
velocità di deflagrazione può essere influenzata da trattamenti della superficie del grano.
Le polveri offensive sono più indicate per armi a canna corta in cui non ha senso una pressione
che si esplica dopo che il proiettile ha abbandonato l'arma; le polveri progressive sono preferite
nelle armi a canna lunga e in tutti quei casi in cui si preferisce non sottoporre ad eccessive
sollecitazioni le pareti dell'arma.
La deflagrazione della polvere sviluppa una grande quantità di gas (circa un litro per ogni
grammo di polvere) che si dilatano per effetto del calore (oltre 2000 gradi); un litro di gas,
racchiuso in uno spazio minimo e sottoposto a tale temperatura produce un aumento di pressione
che in un fucile a palla giunge a superare i 3000 kg/cm2 (circa 500 atmosfere in un fucile a canna
liscia). La pressione così sviluppatasi si esercita in tutte le direzioni: contro le pareti del bossolo
che è pressato contro la parete della camera di scoppio (così assicurando che non sfuggano gas
all'indietro), contro il fondello che è premuto contro l'otturatore, contro il fondo del proiettile che
è spinto in avanti; essa continua a crescere fino al momento in cui il proiettile si svincola dal
bossolo e inizia il suo percorso. Aumenta quindi lo spazio a disposizione per i gas, ma fino a che
la produzione di gas è maggiore dello spazio a disposizione, continua ad aumentare la pressione,
il che aumenta la produzione di gas. Raggiunto l'equilibrio tra i due valori, la pressione inizia a
calare. La combustione deve essere regolata in modo da non superare certi valori di pressione
massima e di pressione alla bocca ed in modo che la combustione si concluda all'interno della
canna. Il picco di pressione massima avviene molto presto, in genere da alcuni millimetri a pochi
centimetri di percorso del proiettile e la pressione alla bocca deve essere cinque o sei volte
minore.
2

Durante il percorso nella canna, il proiettile è costantemente accelerato nel suo moto così che
esce dalla bocca con il massimo della velocità. La pressione invece si riduce a poche centinaia di
atmosfere. In genere in un'arma leggera l'aumento della lunghezza della canna non comporta
alcun aumento della velocità del proiettile oltre i 60-70 cm. di lunghezza. Nelle armi a canna
liscia a pallini, accurati esperimenti hanno dimostrato che, a parità di strozzatura, oltre i 60 cm di
lunghezza si ha un aumento di velocità pari a circa 1 m/s per ogni centimetro in più e quindi,
nella pratica, un aumento trascurabile.
Un parametro importante nei calcoli di balistica interna è data dal "rapporto di espansione"
(inglese: expansion rate) che dà il rapporto tra pressione massima, pressione alla bocca, volume
interno della canna e volume interno del bossolo:

Altro importante parametro è dato dal rapporto tra pressione media e pressione massima

ε.

Il valore della pressione media è dato dalla formula

In cui
m=
mc =
Vo =
S=
L=

peso del proiettile in g (dovrei dire massa, ma peso è più chiaro!)
peso della polvere in g
velocità alla bocca in m/s
sezione della canna in mm quadrati
spazio libero percorso dal proiettile

Il valore della pressione massima deve essere misurato sperimentalmente oppure ricavato dalle
tabelle delle munizioni o di ricarica delle varie polveri.

Calcoli di balistica interna
Il balistico tedesco Heydenreich, sulla base di esperimenti compiuti all'inizio del secolo, ha
elaborato una serie di formule empiriche che consentono di eseguire i principali calcoli di
balistica interna con accettabile approssimazione.
Sia
Pm =
Pmax =
Xpmax =
Vpmax =
Tpmax =
Po =
Xo =
Vo =
To =

pressione media
Pressione massima
Spazio percorso dal proiettile fino al raggiungimento della pressione massima
Velocità del proiettile al raggiungimento della pressione massima
Tempo impiegato a raggiungere la pressione massima
Pressione alla bocca
Percorso del proiettile fino alla bocca
Velocità del proiettile alla bocca
Tempo impiegato dal proiettile per raggiungere la bocca
3

Px =
Vx =
Tx =

Pressione dopo che il proiettile ha percorso lo spazio x
Velocità dopo che il proiettile ha percorso lo spazio x
Tempo impiegato a percorrere lo spazio x

I valori ricercati potranno essere calcolati agevolmente mediante l'uso della prima tabella di
valori, sulla base della conoscenza di ε, con le seguenti formule:

Una seconda tabella consente invece di calcolare pressione, velocità e tempi in relazione allo
spazio percorso, conoscendo il valore λ del rapporto tra spazio percorso e Xpmax.
Le formule da applicare sono:
Px = Pmax · G
Vx = Vpmax · H
Tx = Tp · J
Quindi, se sono noti la pressione massima e la velocità alla bocca di una cartuccia, è possibile
calcolare i valori lungo tutto il percorso del proiettile entro la canna.
Vediamo un esempio pratico di calcolo (da Beat P. Kneubuehl, Geschosse, 1994)
Sia un proiettile cal. 38 del peso di g. 10,2. Il peso della polvere sia 0,26 g., lo spazio libero
percorso dal proiettile 123 mm, (alla lunghezza della canna va aggiunta la lunghezza del
proiettile) la velocità alla bocca 265 m/s, la pressione massima 1600 bar, la sezione della canna
62,77 mm quadrati.
Si avrà

4

E quindi:
Xpmax =
Tpmax =
Vpmax =
Po =
To =

123·0,0383 = 4,7 mm
[(2·)/265] · 0,165 = 0,15 ms
265 ·0,331 = 87,7 m/s
470 · 0, 237 = 111 bar
[(2·123)/265]·0,754= 70 ms

Il valore di λ sarà dato da 123/ 4,7 = 26,17
Le formule non tengono conto della perdita di pressione tra tamburo e canna nei revolver.

Velocità dei gas alla bocca
I gas di sparo escono dalla bocca con grande velocità che, per le pistole, supera quella del
proiettile; essi quindi, per un breve tratto, oltrepassano il proiettile.
La velocità dei gas può essere calcolata con la formula di Laval

In cui Vc e mc sono i valori già visti sopra.

La velocità del proiettile secondo la lunghezza della canna - Calcolo semplificato.
La velocità del proiettile, oltre che dal tipo di cartuccia, dipende da vari fattori quali la maggiore
o minore marcata forzatura fra le righe della canna, la perdita di energia meccanica conseguente
all'attrito all'interno dell'anima, dalle condizioni atmosferiche che influenzano la combustione
della carica di lancio, per tacere poi dello stato di conservazione della cartuccia.
In genere i fabbricanti indicano la velocità del proiettile delle loro cartucce; i dati sono in genere
riferiti a canne di prova di 60 cm di lunghezza, con caratteristiche ottimali, e sono valori medi
che possono divergere anche del 5% rispetto alla velocità effettiva. Quando non sia possibile
misurare direttamente la velocità del proiettile, ci si dovrà affidare a calcoli teorici.
Il fattore principale di cui occorre tenere conto è quello della lunghezza delle canna in quanto,
specie nelle armi corte, la velocità reale del proiettile può essere di gran lunga inferiore a quella
che ci si potrebbe attendere leggendo i dati delle case produttrici. Nei revolver inoltre è
necessario tenere conto della perdita di pressione dovuta alla maggior o minor fuga di gas fra
tamburo e canna (in termini di energia, la perdita può variare dal 10 al 20%).
La variazione di velocità dipendente dal variare della lunghezza della canna, naturalmente entro
limiti ragionevoli (per una pistola non avrebbe senso una canna lunga meno di 4 cm o più di 40
cm), può essere calcolata in modo alquanto approssimativo assumendo che la variazione di
velocità sia proporzionale alla radice quarta degli spazi percorsi dai proiettili nelle rispettive
canne. Lo spazio percorso si calcola misurando la lunghezza che intercorre tra la punta del
proiettile e la bocca della canna, aggiungendo poi ad essa la lunghezza del proiettile.
5

Si avrà quindi

Se, ad esempio un proiettile di pistola sviluppa 320 m/s in una canna di 15 cm., in una canna di 5
cm la velocità sarà di

Risultati molto più precisi possono ottenersi se si tiene conto anche della progressività della
polvere individuata in base ad una costante. Questa può essere ricavata dalla velocità iniziale del
proiettile se si conosce il peso della polvere e la lunghezza della canna.
Sia:
S = percorso del proiettile in mm nella canna, misurato dalla base del proiettile nella cartuccia
alla bocca dell'arma.
C = calibro in mm
P = peso del proiettile in gr
M = peso della polvere in gr
R = costante di progressività della polvere
La balistica interna ci insegna che la velocità del proiettile sarà data dalla formula (Weigel)

Da cui si ricava che

Stabilita per una determinata cartuccia e una certa lunghezza di canna, la velocità iniziale del
proiettile e quindi il valore di R, sarà facile calcolare la velocità per una diversa lunghezza di
canna o per una diversa carica, introducendo il valore di R nella penultima formula.
Si prenda ad esempio un proiettile cal 9 Para con palla di gr. 7,5 e carica di polvere di 0,26 gr,
che sviluppa una velocità iniziale di 332 m/s e supponiamo che sia stato sparato in una canna di
120 mm con un percorso del proiettile pari a 105 mm e senza perdite di gas. La costante R sarà
pari a 1716. Se ora assumiamo di impiegare una canna di 80 mm, con un percorso libero del
proiettile pari a 65 mm, ed inseriamo questi due valori nella formula di Weigel, otterremo che la
velocità iniziale si sarà ridotta a 294 m/s.

6

TABELLA I dei fattori di Heydenreich
ε
0.25
0.26
0.27
0.28
0.29
0.30
0.31
0.32
0.33
0.34
0.35
0.36
0.37
0.38
0.39
0.40
0.41
0.42
0.43
0.44
0.45
0.46
0.47
0.48
0.49
0.50
0.51
0.52
0.53
0.54
0.55
0.56
0.57
0.58
0.59

A
0.0313
0.0330
0.0347
0.0365
0.0383
0.0402
0.0421
0.0440
0.0460
0.0480
0.0500
0.0521
0.0542
0.0563
0.0585
0.0608
0.0631
0.0654
0.0678
0.0703
0.0729
0.0756
0.0784
0.0813
0.0843
0.0875
0.0908
0.0944
0.0981
0.1020
0.1061
0.1099
0.1141
0.1185
0.1230

B
0.139
0.146
0.152
0.159
0.165
0.172
0.178
0.186
0.193
0.200
0.207
0.214
0.222
0.229
0.237
0.244
0.252
0.260
0.268
0.276
0.284
0.292
0.301
0.309
0.318
0.326
0.335
0.343
0.352
0.361
0.370
0.379
0.388
0.397
0.406

C
0.324
0.326
0.327
0.329
0.331
0.333
0.335
0.337
0.339
0.341
0.343
0.345
0.347
0.350
0.351
0.354
0.356
0.359
0.361
0.364
0.366
0.369
0.371
0.374
0.377
0.380
0.383
0.386
0.390
0.393
0.396
0.399
0.403
0.406
0.409

D
0.216
0.220
0.226
0.231
0.237
0.242
0.250
0.256
0.263
0.269
0.278
0.282
0.288
0.294
0.300
0.304
0.313
0.319
0.325
0.332
0.340
0.346
0.354
0.363
0.372
0.382
0.394
0.407
0.421
0.437
0.454
0.470
0.487
0.505
0.524

F
0.725
0.732
0.740
0.747
0.755
0.762
0.770
0.777
0.785
0.792
0.800
0.807
0.814
0.822
0.829
0.836
0.844
0.851
0.858
0.866
0.873
0.880
0.888
0.895
0.902
0.910
0.918
0.926
0.934
0.942
0.950
0.958
0.966
0.974
0.983

7

0.983
A
i

TABELLA I dei fattori di Heydenreich

1
0.8

B
i
C

i

D
i
F

0.6

0.4

i
0.2

0.0313
0.25
0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

εi

0.5

0.55
0.60

Pmedia / Pmax

8

TABELLA 2 dei fattori di Heidenreich
λ
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
19.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00

G
0.741
0.912
0.980
1.000
0.989
0.965
0.932
0.898
0.823
0.747
0.675
0.604
0.546
0.495
0.403
0.338
0.284
0.248
0.220
0.199
0.181
0.164
0.150
0.137
0.125
0.117
0.109
0.102
0.096
0.073
0.058
0.048
0.041

H
0.392
0.635
0.834
1.000
1.130
1.262
1.366
1.468
1.632
1.763
1.875
1.983
2.068
2.140
2.269
2.363
2.445
2.509
2.566
2.615
2.659
2.702
2.740
2.777
2.811
2.837
2.862
2.887
2.910
3 003
3.075
3.162
3.223

J
0.610
0.780
0.903
1.000
1.081
1.154
1.219
1.282
1.394
1.495
1.589
1.682
1.769
1.851
2.012
2.163
2.309
2.451
2.589
2.725
2.858
2.988
3.116
3.253
3.390
3.502
3.618
3.740
3.816
4 455
5.031
5.657
6.261

9

1

TABELLA II dei fattori di Heydenreich

1

PRESSIONE
G
i

0.5

0.041
0

5

10

15

0.25

3.223

20

25

30

35

40
40

λ
i
Spazio percorso / Xpmax

TABELLA II dei fattori di Heydenreich

4

3

VELOCITA
H
i

2

1
0.392
0

5

10

0.25

6.261

15

20

25

30

35

40
40

λ
i
Spazio percorso / Xpmax

TABELLA II dei fattori di Heydenreich

8

6
J

i

4

TEMPI
2
0.61
0
0.25

5

10

15

20

25

30

λ
i
Spazio percorso / Xpmax

35

40
40

Balistica Interna (Fattori di Heydenreich).mcd
Caratteristiche Balistiche di 3 munizionamenti tipo.pdf

10

Esempio di CALCOLI di BALISTICA INTERNA relativi ad un'arma
in Cal. 9 [mm]
Dati di partenza:
9.0 .mm

Φ canna
Φ proiettile
p max

9.0 .mm

2226.0 .

150.0.mm

L canna

9.5 .mm

L utile_bossolo

kgf

m polvere

2

cm

400.0 .

Vel volata

0.40 .gm

m

m proiettile

8.0 .gm

<----Dai manuali di ricarica

WINCHESTER

<----Velocità alla volata richiesta

sec

2

π .Φ canna

Sezionecanna

2

Sezionecanna = 0.636 cm

4
2

Volumecanna

π .Φ canna

Volumebossolo

4

.L

π .Φ proiettile
4

Dalla ------>

Si ricava ------->

3

p bocca

Volumecanna = 9.54 cm

canna
2

.L

3

Volumebossolo = 0.604 cm

utile_bossolo

p max
p bocca

p max.

1

Volumecanna
Volumebossolo

Volumebossolo
Volumebossolo Volumecanna

p bocca = 132.6

kgf
2

cm

m proiettile
Si calcola la Pressione media ------>

Si calcola Il rapporto ε dato da: ------>

ε

.m

2
.
polvere Vel volata

2
.
2 Sezionecanna.L canna

p media

p media = 701

1

kgf
2

cm

p media
p max

ε = 0.315

11

Ricavato ε , si hanno dalla: "TABELLA I dei fattori di Heydenreich"i coefficienti:
A,B,C,D,E,F da inserire nelle formule che seguono (Si possono interpolare i valori intermedi ):

A( ε ) 0.407 .ε
A( ε ) = 0.043

Xpmax

L canna.A( ε )

B( ε ) = 0.182

T pmax

2
0.441.ε

Vpmax

Vel volata .C( ε )

2
0.281.ε

Vpmax = 134.384

p bocca

p media.D( ε )

p bocca = 174.3

F( ε )

F( ε ) = 0.773

Velocitàgas

T uscita

2 .L canna
.F( ε )
Vel volata

.
1 p bocca Volumecanna
.
3
m polvere

Si calcola ora il rapporto: ------->

λ

Xpmax

7.403 .10

0.013.ε

0.304

0.646 .ε

0.278

sec
. 2
1.755ε

kgf
2

cm

0.097 .ε

2

0.669 .ε

0.553

T uscita = 0.58 msec

Velocitàgas = 212.8

L canna

0.416.ε

m

D( ε )

D( ε ) = 0.249

0.028

T pmax = 0.1366 msec
C( ε )

C( ε ) = 0.336

0.082 .ε

Xpmax = 6.381 mm
B( ε )

2 .L canna
.B ( ε )
Vel volata

2

m
sec

<------ Velocità gas alla volata

λ = 23.51

12

3

Si utilizzano ora i corfficienti della : "TABELLA II dei fattori di Heydenreich"per il calcolo delle:

Pressioni, Velocitàe tempi :
λ

<0 >
data1

i

0 .. length ( λ )

1
< 1>
data1

G

Pressione
i

G.

p max

i

Velocità

i

kgf
2

H.
i

Vpmax

tempo

m

i

J.
i

<2 >
data1

<3 >
data1

J

T pmax

Spazio
i

msec

λi .

Xpmax
mm

sec

cm

2500
Xpmax

L canna

mm
2000

Pressione
i

H

mm

1500

Velocità .4
i
tempo .2000
i

p media

1000

kgf
2
cm
500

0

50

100

150

200

250

300

Spazio
i
Spazio percorso [mm]

3000

Pressione
i

T pmax

T uscita

msec

msec

2000

Velocità .4
i
Spazio .10
i

1000

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

tempo
i
Tempo [msec]

13

A titolo di esempio si calcola ora la velocità che svilupperebbe tale proiettile se, a parità di altre condizioni, venisse
sparato in una canna lunga 100 [mm]
Ricordando la formula di pag. 6):

V1

4

V2

s1

Vcanna_100

s2

400 .

4

m

.

sec

Vcanna_100= 361.44

Per ottenere valori più precisi calcoliamo ora la
costante
lunga 150 [mm]

100.mm
150.mm

m
sec

di progressività della polvere nel caso di canna

Ricordando la formula di
Weigel ancora a pag. 6):
4

V0

S
M
.R.
.
10 C
P

400 .
R
4

da cui ---->

V0

R
4

S
M
.
.
10 C P

m
sec

R = 1574.4

150.mm 0.4 .gm
.
10.9 .mm 8.0 .gm

m
sec

Ripetiamo ora i calcoli della velocità nel caso di una canna lunga 100[mm]

dalla ---->

V0

R
4

4

V1

4

Si ha ---->

V0

S
M
.
.
10 C P

100.mm 0.4 .gm
.
.R
10.9 .mm 8 .gm

V1 = 361.44

S
M
.
.R
.
10 C P

m
sec

14

BALISTICA ESTERNA

Nomenclatura della traiettoria
Traiettoria è la linea curva percorsa nello spazio dal centro di gravità del proiettile durante il suo
movimento.
O Origine della traiettoria; è il centro della bocca dell'arma (volata) al momento della
sparo.
B Punto di arrivo e cioè il bersaglio mirato; è il punto in cui la linea di sito interseca la
traiettoria.
C Punto di caduta; corrisponde all'intersezione del ramo discendente della traiettoria con
la linea di orizzonte dell'arma. Può coincidere con il punto B se questo si trova sulla linea
di orizzonte.
V Vertice della traiettoria, cioè il punto più alto che la divide nel ramo ascendente (OV) e
nel ramo discendente (VC).
OP Linea di proiezione; è il prolungamento dell'asse della canna al momento in cui il
proiettile abbandona l'arma; in termini geometrici è la tangente all'origine della
traiettoria.
OT Linea di tiro. È il prolungamento dell'asse della canna puntata, prima dello sparo;
passerà nella posizione P per effetto del rilevamento.
OB Linea di sito di un punto B della traiettoria; è la retta che congiunge l'origine della
traiettoria col punto stesso; è cioè la linea retta che congiunge la volata con il bersaglio.
x Ascissa di un punto B (ad es. OM), è la distanza del punto B dall'origine misurata
sull'asse orizzontale.
xo Ascissa al vertice (ON).
X Gittata OC, è la distanza tra l'origine e il punto di caduta.
Y Altezza della traiettoria o ordinata massima o ordinata al vertice; è il punto della
traiettoria più alto sulla linea dell'orizzonte.
h Ordinata di un punto B (es. BM), è l'altezza del punto B rispetto all'orizzonte.
BOC Angolo di sito ε .
POB Angolo di partenza γ .
POC Angolo di proiezione φ compreso fra la linea di proiezione e l'orizzonte .
POT Angolo di rilevamento ρ ; è l'angolo formato dalla linea di proiezione con la linea
di tiro.
TOB Angolo di elevazione α ; è l'angolo formato dalla linea di tiro con la linea di sito e
corrisponde al cosiddetto alzo.
TOC Angolo di tiro ι che la linea di tiro forma con l'orizzonte.
15

OCR Angolo di caduta ω è l'angolo acuto formato dalla tangente alla traiettoria nel punto
di caduta con la linea d'orizzonte.
OBL Angolo di arrivo θ ; è l'angolo formato dalla tangente alla traiettoria con la linea di
sito nel punto di arrivo B; non confonderlo con l'angolo di impatto che è l'angolo formato
dalla tangente alla traiettoria con il terreno nel punto B e dipende perciò dall'andamento
del terreno.
***
La balistica è quel ramo della fisica che studia il moto dei proiettili che avviene all'interno della
canna dell'arma (balistica interna), nello spazio esterno (balistica esterna) e, infine, entro il
bersaglio colpito (balistica terminale).
Nello spazio esterno il proiettile percorre una traiettoria che è il risultato di tre distinte forze (qui
trascurando dati che interessano solo per missili o proiettili a lunghissima gittata): l'impulso
iniziale che gli imprime un moto uniforme e rettilineo, la resistenza dell'aria che si oppone ad
esso in senso contrario, la forza di gravità che tende a far cadere il proiettile verso il suolo con
moto uniformemente accelerato.
La resistenza dell'aria assume un ruolo rilevante per proiettili veloci e quindi, per proiettili molto
lenti (artiglierie antiche, frecce, sassi) può essere pressoché trascurata (per un mortaio
ottocentesco la differenza rispetto alla traiettoria nel vuoto era soltanto del 10%).
Il calcolo del moto di un proiettile nel vuoto è alquanto semplice.

ricaviamo che dopo un secondo (t) il proiettile sarà caduto dello spazio s fino al punto A, dopo
due secondi fino al punto B, dopo tre secondi fino al punto C, e così via. Collegando tutti i punti
A, B, C, ... si ottiene la traiettoria percorsa dal proiettile. Essa è rappresentata da una parabola
simmetrica in cui l'angolo di partenza è eguale all'angolo di caduta, la velocità iniziale è eguale
alla velocità finale e il vertice la divide in due rami simmetrici. Essa può essere calcolata
conoscendo solo i parametri V (velocità iniziale) e (angolo di partenza).

16

La gittata X si ottiene dalla formula

da cui si deduce che la gittata massima si ottiene con un angolo di partenza di 45° quando il
valore del seno dell'angolo è eguale ad uno; il che significa, ad esempio, che, trascurando la
resistenza dell'aria, una freccia lanciata alla velocità di 100 m/s arriva al massimo alla distanza di
1019 metri.
Il tempo di volo del proiettile fino ad una data distanza è dato da

Quando il moto del proiettile invece che nel vuoto avviene nell'aria, assume importanza
fondamentale la forza ritardatrice dovuta alla resistenza del mezzo. Un proiettile cal. 9 Para con
V0 = 330 m/s, che nel vuoto avrebbe una gittata massima di 11.100 metri, nell'aria ha una gittata
massima di circa 1500 metri; un proiettile di moschetto è assoggettato ad una forza ritardatrice
che riduce la sua velocità finale ad 1/6 di quella iniziale. La traiettoria percorsa non è quindi
simmetrica, ma ad un ramo ascendente più lungo, segue un ramo discendente più curvo e corto
così che l'angolo di caduta è maggiore dell'angolo di partenza.
In linea generale la traiettoria è tanto più curva quanto più lento è il proiettile per il fatto che la
forza di gravità agisce più a lungo. Il peso del proiettile, a parità di velocità, non incide sulla
maggiore o minore curvatura della traiettoria ed in teoria, a parità di forma e di velocità iniziale,
il maggior peso rende più tesa la traiettoria, sia pure in misura trascurabile alle distanze venatorie
(infatti se il proiettile pesa di più, a parità di calibro aumenta la sua lunghezza e la densità
sezionale e migliora quindi il suo comportamento balistico). In pratica però, specie nelle armi
leggere, il proiettile più pesante viene sparato a velocità inferiori rispetto ad un proiettile leggero,
con la conseguenza che la sua traiettoria sarà meno tesa.
Il calcolo della resistenza dell'aria e della relativa ritardazione, è semplice per velocità inferiori ai
200 m/s per cui si può assumere che la resistenza vari con tasso inferiore al quadrato della
velocità, ma diventa difficile a velocità superiori in cui essa varia con un tasso assai maggiore,
con un'impennata per velocità prossime al muro del suono, ed è influenzata da numerosi fattori,
quali la densità dell'aria alle diverse altezze raggiunte (e con il variare della densità varia la
velocità del suono e quindi la ritardazione), i moti di oscillazione e di precessione del proiettile
durante il volo, ecc. Ovviamente poi la resistenza varia a seconda della forma più o meno
aerodinamica del proiettile e risultati precisi si possono ottenere solo su basi sperimentali,
redigendo per ogni proiettile apposite tavole di tiro, cosa che fa ogni esercito per le sue
artiglierie.
Per calcoli di una certa approssimazione, si sono però studiate delle leggi generali di resistenza
dell'aria, più che sufficienti per scopi pratici: dopo aver tracciato sperimentalmente le curve della
resistenza dell'aria riferite a diversi tipi di proiettile, si è ricavata una curva intermedia teorica o
riferita ad un proiettile tipo; da questa, introducendo un coefficiente (coefficiente balistico,
ricavato dal suo calibro e dal suo peso, integrato dal coefficiente di forma "i", ricavato dalla
forma del proiettile), che indicano il rapporto tra proiettile tipo e proiettile in esame, si risale ai
valori reali.
17

La formula per il coeff. balistico è data da

in cui il calibro C è espresso in millimetri. Il valore di i è il dato più difficile da calcolare anche
perché varia in relazione alla velocità; in via di prima approssimazione si può ritenere che esso
vari da 0,44 per proiettili appuntiti, tipo quelli per moschetto militare, a 1 - 1,2 per proiettili da
pistola o rivoltella, fino a 3 - 4 per proiettili cilindrici (wad cutter).
In tempi più recenti in luogo del concetto di coefficiente balistico si è introdotto quello di
coefficiente aerodinamico Cx che per i proiettili varia da 0,1 a 0,5. Anch'esso non è costante, ma
varia in relazione alla velocità espressa in Mach.
Il calcolo di una traiettoria di un proiettile moderno è comunque estremamente complicato e
richiede l'impiego di matematiche superiori. Si può ovviare con l'impiego di metodi grafici o di
tavole di ritardazione già compilate, ma si tratta comunque di attività laboriose. Attualmente
sono in commercio numerosi programmi di balistica per computer, limitati però a traiettorie di
pratico impiego, di poche centinaia di metri e tese, in cui l'angolo di proiezione non supera i 5°.

La gittata massima
Non è possibile indicare una semplice formula matematica che consenta di calcolare con buona
approssimazione la gittata massima di un proiettile, cioè la massima distanza a cui il proiettile
può arrivare nella migliore delle ipotesi.
In via molto approssimata può usarsi la formula

in cui P è il peso in grammi, V la velocità in m/s, C il calibro in millimetri ed i il fattore di forma.
Nel vuoto, come detto, la gittata massima si ha con un angolo di proiezione di 45°. Nell'aria
l'angolo è inferiore (salvo il caso di proiettili di grosso calibro con velocità iniziale superiore a
1400 m/s che viaggiano per un tratto negli strati alti dell'atmosfera) e, per proiettili di armi
portatili l'angolo ottimale è compreso tra i 30° ed i 35°, tenendo però presente che la gittata non
cresce di molto oltre un certo angolo; così, ad es., un proiettile militare cal. 7,62x54 che con un
angolo di 35° raggiunge la gittata massima di 3650 m., con un angolo di 19° raggiunge una
gittata di circa 3500 m, inferiore di soli 150 m.

18

Per un orientamento generale si riportano le gittate massime dei più comuni proiettili per armi
leggere.
Calibro

Velocità
m/s

Gittata in
m.

4,5 mm aria compressa

120/165

100/150

4,5 mm aria compressa

200/250

200/300

6/9 mm Flobert

225

700

.22 corto

260

1000

.22 Long Rifle

350

1370

.22 Long Rifle HS

370

1500

.22 Winch. Magnum

610

1800

243 Winch.

1070

3200

6,35 mm

220

800

7,65 mm

285

1300

9 mm corto

285

1300

9 mm Para

350

1700

.45 ACP

300

1620

30 M1Carb.

600

2000

7x70 mm

830

3500

8x57 mm JS

830

3500

6,5x57 mm

1020

4000

7x57 mm

850

4500

6,5x68 mm

1150

5000

19

Il tiro verticale
Un proiettile sparato verticalmente verso l'alto raggiunge un'altezza pari a circa il 70% della
gittata massima. Nel ricadere verso il basso il proiettile aumenta progressivamente la sua
velocità, come qualsiasi corpo in caduta libera, finché la ritardazione dovuta alla resistenza
dell'aria non eguaglia la forza di gravità; da quel momento la velocità del proiettile rimane
costante (velocità limite). Se il proiettile è stato sparato proprio verticalmente, e quindi non
compie alcuna traiettoria, ricadrà con il fondo piatto verso il suolo e offrirà una grande resistenza
all'aria così che la sua velocità finale sarà di circa 30-50 m/s, non idonea a provocare lesioni ad
una persona. Se è stato sparato con un piccolo angolo rispetto alla verticale, si capovolge e ricade
con la punta in avanti; un proiettile di pistola può raggiungere i 100 m/s e uno di moschetto i 180
m/s, del tutto idonei a provocare gravi lesioni (si consideri che quest'ultimo può ancora penetrare
per 30-40 cm nel corpo umano).
Il proiettile ricade in genere nel raggio di una decina di metri dal tiratore, ma può essere spostato
dal vento anche di 200 metri. Il tempo che un proiettile di moschetto impiega a ricadere è di circa
30 secondi se con la punta in avanti e di oltre il doppio se è capovolto, il che può dar luogo a
ferite apparentemente inspiegabili.

L'influenza del vento
L'influenza del vento che spira a favore o contro il proiettile può essere trascurato per le normali
distanze d'impiego delle armi leggere. Ha invece un'influenza significativa quando soffia
trasversalmente alla traiettoria. Il calcolo può essere solo molto approssimativo poiché il vento
non è costante, ma soffia a raffiche e non ha velocità costante poiché essa varia in relazione ad
ostacoli ed alla distanza dal suolo. Supposto comunque che si possa ipotizzare una certa velocità
e che il vento soffi perpendicolarmente alla traiettoria, trova applicazione la formula di Didion la
quale ci dice che lo spostamento D, in metri, del proiettile dal punto mirato, ad una data distanza
X, è dato dalla velocità del vento W moltiplicata per la differenza tra tempo di volo nell'aria T e
tempo di volo nel vuoto per il valore di X considerato, e cioè

A titolo di esempio si consideri che un vento di 10 m/s (vento sensibile che alza polvere e piega
alberelli), sposta un proiettile di fucile militare, su di un bersaglio posto a 300 metri, di circa 50
cm.
Se il vento non è perpendicolare ma forma un certo angolo "α " con la traiettoria, il risultato D
dovrà essere moltiplicato per il valore di cos2α .

20

Densità dell'aria
La densità dell'aria determina la resistenza al moto del proiettile e, come si è visto, entra in tutte
le formule concernenti la resistenza dell'aria Essa varia in relazione alla temperatura ed alla
pressione atmosferica e, in misura minore in relazione all'umidità.
Con formula molto approssimata, la densità dell'aria, che viene essere assunta pari a 1,225 kg/mc
nell'atmosfera standard al livello del mare ed alla temperatura di 15 gradi, può essere calcolata
con la seguente formula, nota la temperatura e la pressione atmosferica in millimetri di mercurio,

Ricordo che la pressione in mm di mercurio si ottiene moltiplicando la pressione in millibar per
0,75 e che la temperatura, in linea di massima, diminuisce di 0,65 gradi quando si sale di 100
metri.
Quando non si conosce la pressione atmosferica ma solo l'altitudine H del luogo ove si sviluppa
la traiettoria del proiettile, la formula di cui sopra diventa

Per gli usi normali di un'arma nelle nostre regioni, la densità dell'aria può però essere trascurata
dallo sparatore; in genere la diminuzione di densità dovuta al crescere dell'altitudine, viene
compensata dalla diminuzione di temperatura e, comunque, il fatto di sparare in un'atmosfera
meno densa, come avviene in alta montagna, comporta un miglioramento della traiettoria che
sarà più tesa.

Raccolta di formule approssimate
Qui di seguito riporto alcune formule molto approssimative che consentono di ottenere valori
orientativi partendo da altri valori noti.
1) Ordinata per una distanza x non troppo grande

2) Angolo di proiezione nota la gittata massima

3) Angolo di proiezione noto il tempo di volo

21

4) Ordinata massima

5) Ordinata massima noto il tempo di volo (formula di Haupt)

6) Ordinata massima noti gittata e angoli di partenza e caduta

7) Ascissa del vertice nota la gittata

8) Ascissa del vertice nota la gittata e la velocità iniziale

9) Ascissa del vertice noti la gittata, l'ordinata e l'angolo di partenza

10) Velocità del proiettile al vertice

11)Angolo di caduta noti tempo di volo, gittata e velocità di caduta

12) Angolo di caduta noti gittata, ordinata e angolo di partenza

13) Velocità di caduta

22

Tavola di raffronto tra i valori calcolati con le formule approssimate e i valori effettivi
Formula

Cal. 8x57

Cal 9 Para

calcolato esatto

1

y

3

φ

2°47'

3°7'30"

4

yv

38 m

5

"

6

"

7

xv

8

Cal.7,5 cm =10°

Cal.7,5 cm =40°

calcolato esatto calcolato esatto

calcolato esatto

79,3

79

9°48'

11°

10°2'

10°

45°8'

40°

41

94

85

99,3

99

1251

1251

37,95

41

82

85

101

99

1237

1251

36

41

82

85

99

99

1255

1251

1100 m

1168

660

740

1188

1102

2980

2833

"

1151

1168

639

740

1136

1102

2850

2833

9

"

1250

1168

737

740

1101

1102

2854

2833

10

Vv

240

239,6

170

170

11

ω

6°38'

6°6'

24°36'

25° 10°54'

10°50'

54°

45°25'

12

"

9°20'

6°6'

27°34'

25° 10°48'

10°50'

45°45'

45° 25'

13

Vc

253 m/s

245

89

81

14

241

230

209

208

X-x

345

349

1298

1466

15

"

340

349

1298

1466

16

h

66

55

1084

1029

17

t

7",6

7",47

23"

22",35

18

T

5",7

5",51

8",6

8",1

8",8

9"

23"

31",92

19

T

5",22

5",51

7",6

8",1

9",75

9"

33",7

31",92

20

y

41,37m

41

101

85

99

99

1235

1231

23

BALISTICA TERMINALE
La balistica terminale studia il comportamento del proiettile nel bersaglio. Qui ci occuperemo
solo di quei pochi problemi di balistica terminale che possono essere oggetto di una valutazione
matematica, riservando ad un'altra voce la trattazione dei fenomeni attinenti piuttosto alla
medicina legale.
Uno dei fenomeni che meglio si presta ad uno studio scientifico è quello della penetrazione del
proiettile nei vari mezzi, pur considerando che la diversità dei materiali e la diversità di
comportamento dei singoli proiettili, a seconda della loro struttura e della velocità al momento
dell'impatto, non consentono il ricorso ad un modello matematico generale, ma soltanto a
formule empiriche. Accade infatti, da un lato, che proiettili ad alta velocità si deformino
facilmente all'impatto e, d'altro lato, che proiettili molto veloci non facciano a tempo a trasferire
la loro energia al bersaglio.
Punto di partenza per calcolare la penetrazione del proiettile nella maggior parte dei materiali è
la sua energia cinetica o forza viva; essa può essere calcolata con la formula

in cui G rappresenta il peso in grammi e V la velocità in m/s. Se si elimina il valore 9,81 si
ottiene il risultato in Joule (1kgm = 9,81 J).
Le formule che proporremo sono state elaborate per proiettili di pistola incamiciati ed a punta
tondeggiante e presuppongono un impatto sul bersaglio ad angolo retto. Se il proiettile colpisce il
bersaglio con un angolo minore, il che può accadere per effetto dei movimenti di precessione,
anche se il piano del bersaglio è perpendicolare alla traiettoria), la sua capacità di penetrazione
sarà naturalmente minore fino a giungere, oltre un certo angolo, al rimbalzo.
Nell'attraversare materiali in più strati può anche accadere che il proiettile, che inizia a penetrare
già inclinato, venga ulteriormente deviato nell'attraversamento del primo strato, così da non
essere più in grado di attraversare il secondo su cui scivola semplicemente (è all'incirca il
fenomeno per cui un raggio di luce viene rifratto quando dall'aria penetra nell'acqua). In linea di
massima i risultati ottenibili con le formule sono utilizzabili anche per proiettili di carabina e per
proiettili non incamiciati in quanto lo scarto nella penetrazione rispetto al proiettile tipo, se non
intervengono deformazioni, può assumersi come costante e lineare e quindi facilmente
verificabile in via sperimentale; ad esempio si riscontra sperimentalmente che la penetrazione di
proiettili di piombo nel legno o nel ferro è inferiore di circa il 20% rispetto a quella di un
proiettile incamiciato di eguale calibro. Particolare cautela occorre nell'applicare le formule a
proiettili semicamiciati, proprio per la grande varietà di deformazioni che possono subire.

24

Nelle formule che seguito i simboli sono usati, salvo diversa indicazione, con il seguente
significato:
P: penetrazione in cm riferita alla punta del proiettile
V: velocità di impatto in m/s
G: peso in grammi
C: calibro in mm.
S: sezione del proiettile in cmq

Penetrazione nel ferro
La penetrazione di proiettili nel ferro (blindature, carrozzerie, ecc.) è stata oggetto di ampi studi
in campo militare e la formula più usata è quella di Krupp

con cui possono risolversi problemi quali:
- un proiettile di pistola cal. 9 Para può perfora la blindatura di un'auto a 100 metri di distanza ?
- quale velocità possiede il proiettile dopo aver perforato una lamiera di un millimetro ?
Si badi che la formula di Krupp è valida solo per l'attraversamento di uno strato omogeneo di
metallo; ad esempio un proiettile cal 9 Para perfora alla velocità di 330 m/s una piastra di circa
2,1 mm di spessore o tre piastre da 0.7 mm pressate assieme; se invece le tre piastre sono
distanziate l'una dall'altra, ad es. di un centimetro si assiste al fenomeno un po' paradossale ma
scientificamente spiegabile, per cui ne perfora ben 15 per un totale di 10,5 mm !

Penetrazione nel legno
La penetrazione nel legno di abete è presa comunemente come indice dell'efficacia di un
proiettile. Essa può essere calcolata con la formula di Weigel

oppure con quella di Hatscher che ha il vantaggio di tenere conto del fattore di forma i (Vedi
pagg. 11 e 12) , il che è utile specialmente per proiettili di fucile:

25

Penetrazione nell'osso
La formula che per proiettili di pistola incamiciati fornisce i migliori risultati è

Per proiettili a punta arrotondata si deve sostituire la costante 0,44 con 0,30 e per proiettili wadcutter con la costante 0,15.
Dalla velocità al momento dell'impatto vengono detratti 60 m/s che rappresentano la perdita di
velocità per effetto del solo impatto; ciò significa, in altre parole, che un proiettile con velocità
inferiore a 60 m/s produce sull'osso solo un effetto contusivo, ma non ne spezza il tessuto.
Questa cosiddetta velocità limite di 60 m/s è riferita a proiettili per pistola a punta tondeggiante o
a palle sferiche; nel caso di proiettili con elevata densità sezionale oppure molto appuntiti, è
chiaro che la velocità limite sarà inferiore. Se il proiettile attraversa altri tessuti (indumenti,
muscolo), bisognerà ovviamente tenerne conto.

Penetrazione nella cute
Il limite di velocità a cui un proiettile è ancora in grado di bucare la cute umana è stata studiata
per proiettili di pistola o per palle sferiche e risulta valida la formula del Sellier

in cui Ds rappresenta la densità sezionale. Questa è data dal rapporto G/S.
Dalla formula si ricava, ad esempio, che un pallino da caccia di 3 mm di diametro non riesce a
perforare la pelle, ma procura solo una contusione, se non raggiunge la velocità di 78 m/s.
La stessa formula può essere usata anche per indumenti; sostituendo il valore +100 a +22 si ha la
velocità limite per la tuta da combattimento americana a sei strati di tessuto.

26

Penetrazione nei tessuti molli del corpo umano
Sulla base di studi compiuti sulla gelatina balistica il Sellier è pervenuto alla formula

in cui dalla velocità di impatto V viene detratta la velocità limite relativa alla cute, il cui spessore
viene però computato come spessore di tessuto muscolare
Le formule sopra riportate non sono solamente delle curiosità matematiche, ma possono
orientare nella soluzione di problemi di balistica giudiziaria, di cui si riportano alcuni esempi.
1) Un uomo è stato colpito da un colpo di pistola da circa 100 metri di distanza che ha forato il
cranio da parte a parte per complessivi cm. 1 di osso; è possibile che sia stata usata una cal. 7,65
ACP?
Un tale proiettile con velocità iniziale di 285 m/s, a 100 metri ha ancora una velocità di 240 m/s.
Le perdite di velocità che subisce all'impatto sono di 35 m/s per impatto con la cute e di 60 m/s
per l'impatto sull'osso; 10 m/s li perde nella perforazione dei primi 5 mm. di osso ed entra quindi
nel cervello alla velocità di 135 m/s; a questa velocità perfora 12 cm di tessuti molli perdendo
altri 35 m/s; ulteriori 60 m/s li perde all'impatto con la parete opposta del cranio e altri 10 m/s
per la sua perforazione. Residuano quindi solo 30 m/s, proprio al limite della possibilità della
completa perforazione (sperimentalmente si è accertato che da distanza ravvicinata solo l'80%
dei proiettili cal 7,65 perfora il cranio da parte a parte; è quindi possibile, ma improbabile che vi
sia riuscito a 100 metri di distanza).
2) Una persona viene colpita da un colpo cal. 9 Para da circa 100 metri di distanza, con
perforazione della colonna vertebrale e fuoriuscita dalla parte opposta. È sufficiente un colpo di
pistola (V= 280 m/s) o deve ipotizzarsi un colpo di mitra (V= 400 m/s) ?
Le perdite di velocità sono di 60 m/s per impatto e attraversamento cute ed abiti, 60 m/s per
impatto con l'osso spesso 2 cm, 20 m/s per la sua perforazione; rimangono solo 140 m/s
insufficienti per perforare tutto il ventre e la cute e gli abiti nella parte anteriore; deve quindi
ipotizzarsi che il colpo sia stato sparato con un mitra.

Penetrazione sperimentale in cm del proiettile militare 30-06 (Vo =845 m/s, P= 9,7
g) alla distanza di 180 metri

media
Ghiaia
Muro di mattoni
Sabbia asciutta

17,7
11
18,5

media

massima
20
16.5
20,7

Sabbia bagnata
Argilla
Terra sciolta

18,5
62
50

massima
23,3
73,5
50
27

BALISTICA DEL PALLINO DA CACCIA E DELLE PALLE SFERICHE
Il comportamento della rosata è stata oggetto di ampi studi, anche da parte di Autori italiani; qui
ci limiteremo all'esame della possibilità di calcolo numerico delle traiettoria di singoli pallini
componenti la rosata.
I pallini, quando escono dalla bocca dell'arma, formano un blocco ancora alquanto compatto,
salvo pochi pallini deviati in modo anomalo per urti contro il vivo di volata. Già a pochi metri
dall'arma però, l'aria si fa strada fra i singoli pallini i quali iniziano a risentire l'influsso della sua
resistenza in modo diverso, a seconda del peso e delle deformazioni subite per il contatto con
l'anima della canna, o per compressioni nella cartuccia o per urti reciproci, ecc. I pallini vengono
così a formare uno sciame allungato con la maggior concentrazione verso la sua parte anteriore
(il centro di gravità della rosata si colloca a circa 2/3 della sua lunghezza).
Per calcoli di estrema precisione, quali non si richiedono nella pratica venatoria, deve tenersi
presente il fatto che la resistenza dell'aria sui singoli pallini che si trovano ancora molto
ravvicinati l'uno all'altro, è minore di quella che il pallino subirebbe se fosse isolato. Di
conseguenza i pallini sparati da una canna strozzata presentano una diminuzione di velocità
minore rispetto ai pallini sparati da una canna cilindrica, ed ancora minore rispetto ad un pallino
sparato singolarmente.
Per il calcolo della ritardazione subita dai pallini si può far ricorso alle tavole dello Ingalls o del
Lovry (ed ovviamente al software basato su di esse), ma non è facile impostare il giusto
coefficiente balistico che esse calcolano per proiettili non sferici. Ad esempio, impiegando le
tavole del Lovry, si ottengono risultati esatti se, per una velocità iniziale di 360 ms, si adotta il
coefficiente i = 2,2 per pallini di 3-4 mm di diametro, mentre per pallini di 2 mm. il coeff. è pari
a 2,4. Per la palla sferica di 18,5 mm. il coeff. diventa pari a 1,65.
Formula approssimativa
Per un calcolo approssimativo della perdita di velocità di un proiettile su di una determinata
tratta si può ricorrere alla seguente formula, precisa per pallini di 4 mm, ma accettabile per
pallini da 2 a 6 millimetri di diametro nell'ambito delle distanze venatorie (25-60 metri).
La formula è

in cui V è la velocità finale, D la tratta in metri e d il diametro del pallino in mm.

28

Calcolo preciso
Per una maggior precisione si può far ricorso alle tavole di ritardazione compilate dal Journée
proprio per palle sferiche e di cui riportiamo più sotto un estratto.
L'uso delle tavole è il seguente.
Prima di tutto occorre calcolare il coefficiente balistico della palla

in cui d è il diametro in mm e P il peso in grammi e indica la densità dell'aria (standard = 1,22).
Ricordo che il peso di una palla, per una densità standard del piombo di 11,1 gr per centimetro
cubo, è data da

A titolo di esempio si veda come il Cb di un pallino di 3 mm sarà pari a 0,07 e quello di una
palla sferica cal. 12 (18,5 mm) di 0,01128.
Sia ora da calcolare la velocità residua a 100 metri della palla sferica cal .12 sparata con la
velocità iniziale di 360 ms.
Dalla tavola si legge che il valore R relativo a V=360 è 1,6208; a questo valore si aggiunge ora il
valore del coefficiente balistico moltiplicato per la distanza considerata e quindi
Cb · 100 = 0,01128 · 100 = 1,128;
R= 1,128 + 1,6208 = 2,7488

in corrispondenza del quale leggiamo la velocità ricercata, pari a poco meno di 260 ms. (il valore
esatto può ricavarsi per interpolazione).
Tempi di volo
La seconda colonna della tavola (i cui valori vanno divisi per 100) consente di calcolare il tempo
di volo. Proseguendo nell'esempio appena fatto, in corrispondenza di V=260, si legge il valore T
= 0,007010 e in corrispondenza di V = 360, T = 0,003290
Il tempo di volo sarà dato dalla differenza di questi due valori divisa per il coefficiente balistico e
quindi 0,00372 : 0,01128 = 0,329 secondi.
Una volta calcolati i tempi di volo e le velocità residue alle varie distanze, gli altri elementi della
traiettoria possono essere calcolati con i sistemi noti per proiettili di armi a canna rigata.
Gittata massima dei pallini
La gittata massima dei pallini si ottiene con angoli di proiezione che vanno dai 14° per i pallini
da 1 mm a 25° per la palla cal. 12. In modo molto empirico, la gittata può assumersi essere pari a
tanti metri quanti dà il prodotto di 80 per i diametro del pallino (quindi il pallino di 3 mm
arriverà a 240 metri).
29

Un risultato più soddisfacente (valido dal pallino da 1 mm. fino alla palla cal. 12) è fornito dalla
formula

Dispersione dei pallini
Il diametro della rosata non aumenta in modo lineare con l'aumentare della distanza; vale a dire
che se a 10 metri la rosata ha un diametro di 15 cm, alla distanza di 20 metri essa non sarà di 30
cm, ma un poco più ampia.
È impossibile fornire una regola matematica che consenta di calcolare con precisione la
dispersione dei pallini, anche perché ogni strozzatura ha, in definitiva, un suo particolare
comportamento.
A titolo puramente orientativo si può utilizzare la formula

la quale ci dice che si assume eguale ad 1 il raggio del circolo che a 5 metri dall'arma contiene il
50% dei pallini, il raggio alla distanza x sarà pari a y volte; in altre parole se a 5 metri il raggio
del circolo contenente il 50% dei pallini è di 3, 5 cm, a 60 metri il raggio di tale circolo sarà di
22 volte più grande e quindi di 22 . 3,5 = 77 cm.
Si tenga presente che questo è un valore intermedio per pallini di circa 2, 5 mm. e che la rosata
per pallini di minor diametro è un po' più ampia e quella per pallini più grossi, un poco più
ristretta.

30

TAVOLA DI JOURNÉE
Velocità
R
T·100
-------------------------------------30
16,612
19,94
35
15,654
17,23
40
14,696
14,50
45
13,952
12,86
50
13,208
11,21
55
12,600
10,11
60
11,993
9,007
65
11,479
8,217
70
10,965
7,429
75
10,553
6,836
80
10,142
6,244
85
9,7486
5,782
90
9,3556
5,321
100
8,6541
4,583
105
8,3376
4,382
110
8,0211
3,980
115
7,7326
3,730
120
7,4441
3,479
125
1,1794
3,267
130
6,9146
3,056
135
6,6706
2,875
140
6,4266
2,694
145
6,2006
2,538
150
5,9746
2,283
155
5,7651
2,253
160
5,5556
2,124
165
5,3601
2,006
170
5,1646
1,887
175
4,9913
1,783
180
4,8179
1,679
185
4,6479
1,587
190
4,4779
1,495
195
4,3192
1,414
200
4,1604
1,332
205
4,0122
1,260
210
3,8639
1,118
215
3,7272
1,124
220
3,5904
1,060
225
3,4667
1,006
230
3,3429
0,9507
235
3,2294
0,9025
240
3,1159
0,8542
245
3,0152
0,8130
250
2,9144
0,7719
255
3,8241
0,7365
260
2,7337
0,7010
265
2,6522
0,6696
270
2,5707
0,6389
275
2,4970
0,6113
280
2,4233
0,5845
285
2,3566
0,5611
290
2,2899
0,5377
295
2,2290
0,5170
300
2,1682
0,4964

31

305
310
315
320
325
330
335
340
345
350
355
360
365
370
375
380
365
390
395
400
405
410
415
420
425
430
435
440
445
450
455
460
465
470
475
480
485
490
495
500
505
510
515
520
525
530
535
540
545
550
555
560
565
570
575
580
585
590
595

2,1127
2,0571
2,0064
1,9556
1,9091
1,8626
1,6197
1,7767
1,7365
1,6963
1,6585
1,6208
1,5851
1,5594
1,5154
1,4814
1,4489
1,4164
1,3851
1,3538
1,3237
1,2936
1,2645
1,2354
1,2073
1,1791
1,1518
1,1244
1,0979
1,0713
1,0454
1,0195
0,99422
0,96897
0,94429
0,91960
0,89545
0,87130
0,84765
0,82400
0,80079
0,77758
0,75478
0,73196
0,70958
0,68718
0,66513
0,64308
0,62147
0,59986
0,57844
0,55701
0,53586
0,51470
0,49381
0,47292
0,45228
0,43164
0,41119

0,4782
0,4600
0,4439
0,4278
0,4135
0,3992
0,3864
0,3735
0,3619
0,3502
0,3396
0,3290
0,3197
0,3094
0,3004
0,2913
0,2829
0,2744
0,2665
0,2586
0,2512
0,2437
0,2367
0,2297
0,2231
0,2165
0,2102
0,2039
0,1980
0,1920
0,1863
0,1806
0,1752
0,1698
0,1646
0,1594
0,1544
0,1494
0,1446
0,1399
0,1353
0,1307
0,1262
0,1218
0,1177
0,1133
0,1092
0,1050
0,1011
0,09707
0,09321
0,08935
0,08561
0,08187
0,07805
0,07424
0,07071
0,06718
0,06375

32

600
605
610
615
620
625
630
635
640
645
650
655
660
665
670
675
680
685
690
700

0,39074
0,37048
0,35022
0,33015
0,31007
0,29022
0,27037
0,25036
0,23089
0,21131
0,19173
0,17228
0,15283
0,13353
0,11422
0,09506
0,07589
0,05683
0,03777
0,00000

0,06032
0,05697
0,05362
0,05036
0,04709
0,04391
0,04072
0,03762
0,03451
0,03147
0,02844
0,02547
0,02250
0,01960
0,01669
0,01385
0,01101
0,00823
0,00545
0,00000

33

TECNOLOGIA DEI SILENZIATORI
(CENNI DI ACUSTICA)

ATTENZIONE !
Le informazioni qui raccolte rivestono carattere puramente informativo!


La legge punisce severamente chiunque modifichi un’arma al fine di ridurne la
rumorosità !

SEZ. 1 SENT. 05381 DEL 07/06/97
In tema di reati concernenti le armi, la disponibilità di un'arma munita di silenziatore
rende ipotizzabile il reato di cui all'art.3 della legge 18 aprile 1975 in quanto la presenza del
silenziatore determina l'aumento della potenzialità offensiva dell'arma, atteso che il
concetto di maggiorata offensività non deve identificarsi solo con un aumento della potenza
e della precisione dell'arma ma deve ritenersi riferibile anche a quelle situazioni di
potenziale impiego nelle quali la disponibilità di un'arma silenziata costituisce un obiettivo
incentivo all'adozione di comportamenti antigiuridici: ai fini della configurabilità del reato
in questione non si richiede la filettatura della canna dell'arma in quanto trattasi di
circostanza che attiene soprattutto all'ambito probatorio. (Nella fattispecie, la Suprema
Corte, in applicazione del principio di cui in massima, ha ritenuto sussistente il reato di cui
all'art. 3 della legge 110/75 in relazione ad un fucile munito di un silenziatore artigianale
con innesto a baionetta ).



E estremamente rischioso per la propria ed altrui incolumità dotare un’arma di
qualunque dispositivo, fatto in casa , che ne aumenti la lunghezza della canna. Una
precisione insoddisfacente nelle lavorazioni meccaniche e/o un dimensionamento non
appropriato dei componenti, potrebbe avere drammatiche conseguenze sia per chi usa
l’arma che per chi dovesse trovarsi nelle vicinanze della stessa all’atto dello sparo.

34

LA MISURA DEL SUONO
Cos’è il suono
Il suono è definito come una variazione di pressione (nell’aria, nell’acqua, o in qualunque altro
mezzo) che l’orecchio umano riesce a rilevare. Il numero delle variazioni di pressione al
secondo viene chiamato frequenza del suono, ed è misurata in Hertz [Hz]. Le frequenze di un
suono definito sono i toni. In questo modo il rimbombo di un tono udito da distante ha una bassa
frequenza, mentre un fischio ha una frequenza più alta. Il campo uditivo dell’uomo si estende da
circa 20 [Hz] a fino a 20.000 [Hz], mentre il campo coperto dalla nota più bassa di un pianoforte
fino alla nota più alta varia tra i 27,5 [Hz] e 4.186 [Hz].Le variazioni di pressione si propagano
attraverso un mezzo elastico (tale come l’aria) dalla sorgente sonora all’orecchio ad una velocità
di c.a. 340 [m/sec].
Un suono che possiede una frequenza unica si chiama tono puro. In pratica i tono puri si
incontrano raramente e la maggior parte dei suoni sono composti da varie frequenze. La maggior
parte dei rumori incontrati nel mondo reale consistono in un miscuglio di varie frequenze
chiamate rumore a larga banda.
Il decibel [dB]
Il secondo importante parametro per quantificare un suono è la dimensione o ampiezza delle
variazioni di pressione. Il suono più debole che l’orecchio umano è in grado di rilevare è pari a
20 milionesimi di Pascal ( 20 [µPa]) , che è un fattore di 5 miliardi di volte inferiore alla normale
pressione atmosferica. Questa variazione di pressione di 20 [µPa] , è così piccola che la
membrana del timpano subisce uno spostamento inferiore al diametro di un atomo.
Sorprendentemente l’orecchio umano riesce a tollerare pressioni sonore un milione di volte più
elevate, perciò se dovessimo misurare il suono in Pascal, ci troveremmo a dover lavorare con
numeri enormi e difficilmente utilizzabili . Per evitare questo si è fatto ricorso alla scala dei
decibel [dB].
Il decibel non è una unità di misura assoluta, ma bensì il rapporto tra la quantità misurata ed il
livello di riferimento stabilito. La scala dei [dB] è logaritmica e usa la soglia dell’udito di 20
[µPa] come livello di riferimento. In formula:

Sound _ Pr essure _ Level _ Lp = 20 * log10

P
P0

Questo è definito come 0 [dB].Quando moltiplichiamo la pressione sonora per 10, non facciamo
altro che aggiungere 20 [dB] al livello in decibel, per cui 200 [µPa] corrisponderanno a 20 [dB]
(riferimento 20 [µPa] ), 2.000 [µPa] corrisponderanno a 40 [dB], e così via. In altre parole, la
scala in decibel comprime una gamma di un milione di [Pa] in una gamma di 120 [dB].
La figura che segue mostra il livello di pressione sonoro (Lp) dei rumori più comuni , espressi
sia in [dB], che in [Pa].

35

Che cosa sentiamo ?
Noi abbiamo già definito il suono come una variazione di pressione la quale può essere udita
dall’orecchio umano, su una gamma di frequenze da 20 [Hz] fino a 20 [kHz] per una persona
giovane e in buone condizioni di salute.
In termini di livello di pressione sonora dei suoni udibili si estende dalla soglia dell’udito di 0
[dB] fino alla soglia del dolore corrispondente a 130 [dB].
Benché un aumento di 6 [dB] rappresenti un raddoppio della pressione sonora, un incremento di
c.a. 10 [dB] è necessario perché, soggettivamente, il suono risulti più elevato. (I cambiamenti più
piccoli che possono essere percepiti corrispondono a 3 [dB])
L’intensità percepita di un suono è determinata da parecchi e complessi fattori. Uno di questi è
rappresentato dal fatto che l’orecchio umano non è ugualmente sensibile a tutte le frequenze, ma
è più sensibile nel campo compreso fra 2 [kHz] e 5 [kHz], ed è molto meno sensibile alle
frequenze estremamente elevate o estremamente basse.

36

A complicare ulteriormente le cose, questa differenza di sensibilità a frequenze differenti è più
pronunciata ai bassi livelli di pressione sonora (Lp) che non agli alti.
Questo può essere visto sulla figura che segue la quale mostra una famiglia di curve di uguale
sensazione sonora indicanti il livello di pressione sonora richiesto a qualsiasi frequenza per dare
la stessa apparente sensazione soggettiva di un segnale ad esempio di 1 [kHz].

Riferendosi al grafico successivo, si porta l’esempio di un segnale da 50 [Hz] che per dar luogo
alla stessa sensazione soggettiva di un segnale di 70 [dB] a 1 [kHz], deve avere un livello sonoro
di 15 [dB] più elevato.

37

I suoni impulsivi presentano un altro problema nella valutazione della sensazione. Se un
suono è di breve durata, cioè dura meno di 1 [sec], viene chiamato:
impulso sonoro
Esempi pratici di suoni impulsivi possono essere il battito di una macchina da scrivere, il rumore
di un martello e ciò che più riguarda il settore delle armi: un colpo o una serie di colpi sparati da
un’arma da fuoco, di conseguenza , più breve sarà la durata del suono, meno sensibile sarà
l’orecchio nel percepirlo.
I ricercatori sono generalmente d’accordo sul fatto che i suoni più brevi di 70 [msec] (70
millesimi di secondo) inducono una sensazione sonora inferiore a quella indotta da suoni di
durata più lunga aventi lo stesso livello.

38

NOTE GENERALI
Le armi silenziate sono penalizzate da un decadimento più o meno accentuato delle loro
caratteristiche balistiche e da un conseguente inevitabile aumento di peso. Nei revolver (Pistole a
tamburo), parte dei gas derivanti dalla combustione della carica sfugge attraverso la luce
esistente tra tamburo e canna creando quindi dei problemi praticamente insolvibili ai fini di un
eventuale silenziamento.

PREMESSA
Qualche informazione può essere utile per capire meglio i fenomeni fisico / acustici coinvolti
nella rumorosità delle armi:
Perché un’arma è rumorosa ?
1. La prima e più importante ragione è dovuta al fatto che le munizioni per armi moderne sono
tutte supersoniche. I proiettili escono dalla volata con velocità maggiore di 340 [m/sec]
infrangendo la barriera del suono. Ha così origine quello che gli inglesi definiscono: sonic
boom. Ne consegue che le armi silenziate devono in qualche modo ridurre la velocità alla
volata al di sotto dei 340 [m/sec]. A titolo di esempio il fucile M 16 A2 ha una velocità alla
bocca di c.a. 945 [m/sec]. Il grafico della pagina seguente da una chiara rappresentazione del
fenomeno.

2. Esplosione alla volata. Non appena il proiettile lascia la canna, i gas espansi, lo seguono
istantaneamente. Questo da origine al rumore alla bocca. La situazione peggiora quando
l’arma è a canna corta con munizioni molto caricate, questo comporta una combustione di
39

parte dei gas all’esterno della canna stessa con incremento del rumore, il tutto accompagnato
da una vampa composta da luce visibile e da Raggi Infrarossi. (Infrared Ray). Il fenomeno si
verifica in particolare nei fucili d’assalto come: AC-556K (Mini-14 Carbine), CAR 15, AKR
e HK 53.
3. Il rumore meno intenso durante il tiro è sicuramente, (nelle armi automatiche o
semiautomatiche) quello meccanico, dovuto cioè all’arretramento e al riarmo dell’otturatore,
fase nella quale avviene anche il cameramento di una nuova cartuccia nella canna.
Alcune vengono silenziate sotto questo aspetto facendo in modo che l’otturatore non arretri, in
pratica ciò avviene impedendo il passaggio dei gas nella valvola di recupero dopo lo sparo. Così
facendo si elimina il rumore meccanico , rinunciando all’automatismo.
A questo punto possiamo definire un silenziatore come un dispositivo in grado di:
1. Attenuare il rumore alla bocca dell’arma controllando l’espansione dei gas
2. Ridurre la visibilità dell’esplosione.
3. Rallentare il proiettile fino a velocità inferiore a quella del suono. Questa caratteristica dei
silenziatori può ottenersi in vari modi, ma tutti porteranno inevitabilmente ad un
declassamento delle caratteristiche balistiche dell’arma.

Munizioni SUB SONICHE
Carica più bassa significa minor velocità. Si ha però lo svantaggio di dovere avere al seguito un
doppio tipo di munizionamento.
Silenziatori dotati di rallentatori meccanici della velocità del proiettile
In questi tipi si ha all’interno del silenziatore una serie di diaframmi e deflettori che fisicamente
toccano il proiettile al fine di rallentarlo per attrito. Il problema è che, dopo un certo numero di
colpi, si ha l’usura dei diaframmi e si perde l’effetto di rallentamento.
Vantaggi:


Pesano parecchio, quindi aumentano la stabilità dell’arma riducendone il rinculo.



Si può usare il munizionamento normale.

Svantaggi:


Il fattore peso



L’usura dei diaframmi e deflettori che possono essere comunque sostituiti.

Silenziatori funzionanti sul principio dell’espansione anticipata dei gas.
Una soluzione alternativa e sicuramente più efficace consiste nel fare sfogare i gas propellenti
prima che abbiano accelerato il proiettile a velocità superiore a quella del suono. Questo è
generalmente ottenuto forando parzialmente la canna nella sua parte terminale e progettando il
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corpo del silenziatore in modo che copra i fori. Armi che adottano questa tecnica sono ad
esempio: il ben noto STEN MK2 e la SMG (Sub Machine Gun) H&K MP5SD.
Vantaggi:


Pesano parecchio, quindi aumentano la stabilità dell’arma riducendone il rinculo. Non ci
sono parti soggette ad usura.

Svantaggi


Il fattore peso



Non si possono smontare, pena il rischio di bruciature alle mani, comunque anche i questo
caso, si ha ancora l’effetto di rallentamento dei proiettili accompagnato però da una elevata
rumorosità.

Silenziatori dell’ultima generazione.
Sono quelli dotati di camere di espansione controllata dei gas, non hanno diaframmi o deflettori
a contatto con il proiettile.

Vantaggi:


Pesano parecchio, quindi aumentano la stabilità dell’arma riducendone il rinculo. Non ci
sono parti soggette ad usura. Si possono rapidamente smontare. Si può usare il
munizionamento normale.

Svantaggi


Il fattore peso

NOTE GENERALI PER IL PROGETTO DI SILENZIATORI DELL’ULTIMA
GENERAZIONE
VOLUME INTERNO


Essendo il volume interno globale del silenziatore la chiave del suo corretto funzionamento,
quest’ultimo deve essere almeno pari a 20 volte il volume della canna. La lunghezza del
corpo esterno ha un’importanza pari a quella del diametro. C’è abbastanza libertà nella scelta
del rapporto Lunghezza / Diametro, ma, come regola di base si consiglia di usare per il corpo
esterno un tubo con φ almeno 50 [mm]. Diametri superiori in genere sono sconsigliati in
quanto possono oscurare le mire meccaniche.

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MATERIALI


Corpo esterno: ERGAL / AVIONAL (Per motivi di peso)



Deflettori e Diaframmi: Acciaio INOX / C40 / 38 Ni Cr Mo4 Il loro diametro interno deve
essere al MAX. 1 [mm] superiore di quello nominale del proiettile.



Eventuale Materiale fono assorbente: Lana d’acciaio (va bene anche quella usata in cucina
per la pulizia delle pentole). Ha lo scopo di favorire il rallentamento dei gas ed il loro
raffreddamento.

METODI DI COLLEGAMENTO ALLA CANNA


Se la canna è sufficientemente lunga a valle del mirino la si può filettare con passo da 1 a 1.5
[mm], in caso contrario si possono utilizzare come base di fissaggio per il silenziatore i
comuni rompifiamma rintracciabili nei magazzini di materiale militare obsoleto. Sono validi
altresì i cosiddetti innesti a baionetta..

N.B. Specie in carabine a canna lunga sarà in ogni caso necessario ritarare l’arma, in quanto la
massa aggiunta del silenziatore alla canna, ne modifica le caratteristiche vibrazionali durante lo
sparo. In genere il tiro con silenziatore è spostato in alto a DX rispetto al punto mirato.
PRECAUZIONI DA ADOTTARE AL PRIMO IMPIEGO


Spalmare con cura tutti i componenti, specialmente le parti filettate, con grasso idoneo per
usi alle elevate temperature (al Rame o al Litio). Questo per evitare il possibile bloccaggio
irreversibile di uno o più componenti.

PULIZIA


Dopo ogni seduta di tiro tutti i componenti devono essere:
- Smontati.
- Immersi in una bacinella con acqua e sapone. (meglio non usare il detersivo per lavatrici)
- Lasciati a bagno per una notte intera.
- Puliti vigorosamente con una spazzola metallica.
- Accuratamente asciugati.
- Leggermente lubrificati e per ultimo rimontati.

MUNIZIONI CONSIGLIATE
Qualunque sia il calibro dell’arma, per ottenere i migliori risultati si consiglia di evitare le
munizioni a carica maggiorata oppure le iperveloci (Es. 22 LR STINGER, 38 Spcl +P, o +P+, 9
[mm] +P, o +P+).
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ESEMPIO DI REALIZZAZIONE
Il silenziatore, di cui si propone il disegno, può essere montato sulla stragrande maggioranza
delle calibro 9 [mm]. In queste armi (generalmente S.M.G) la velocità alla bocca può variare da
340 [m/sec] per canne da 100 [mm] fino c.a. 400 [m/sec] per canne da 200 [mm]. Il rumore è
all’incirca intorno ai 165 [dB] nell’impiego normale, ma la riduzione sarà di c.a. 33 [dB]
utilizzando questo tipo di silenziatore.
Il principio di funzionamento è il seguente:
I gas uscenti dalla canna sono forzati a salire nell’intercapedine esistente fra i due tubi da una
prima serie di deflettori a profilo conico. In questa camera, che può essere riempita con lana
d’acciaio, i gas subiscono: un rallentamento di velocità, un’espansione ed un raffreddamento.
Oltretutto non avendo la possibilità di ritorno, rimangono imprigionati nell’intercapedine. Una
serie di camere successive favorisce l’espansione con conseguente ulteriore perdita di velocità ed
abbassamento di pressione
Avvalendosi delle formule della termodinamica tecnica, si calcola la pressione dei gas all’uscita
del silenziatore
k

Pbocca × Volumecanna = Puscita _ silenziatore × Volume silenziatore

k

Pbocca ≈ 200[bar ] Pressione dei gas all’uscita della canna

k =

Cp
= 1.5
Cv

Coefficiente della politropica (Ipotizzato per questo tipo di gas)

Si ricava la

Puscita _ silenziatore = Pbocca

 Volume canna
× 
 Volume silenziatore

Dimensionando il silenziatore come consigliato:
Si ha:





k

Volumesilenziatore
= 20
Volumecanna

Puscita _ silenziatore ≈ 2.5[bar ]

Come si può notare:

Pbocca
Puscita _ silenziatore

≈ 80

Il valore ottenuto: 2.5 [bar] è di gran lunga inferiore ai: ≈ 200 [bar] che si avrebbero in
condizione di assenza di dispositivo silenziante.
Essendo la sensazione acustica proporzionale alla pressione (S.P.L. Sound Pressure Level) si può
comprendere la ragione di una così rilevante riduzione di rumorosità.
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Esempi di S.M.G. con Silenziatore

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CARTUCCE PER ARMI RIGATE LUNGHE
DIMENSIONI E TAVOLE BALISTICHE

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