Un’analisi necessariamente approfondita sulle componenti che svolgono un ruolo importante nella percezione del famoso “calcio” percepito sul petto del tiratore.
Cosa si intende per rinculo del fucile? Perché varia in base alla tipologia di arma utilizzata anche mantenendo invariate le caratteristiche della cartuccia? Oggi cercheremo di rispondere a queste domande.
Il rinculo è la forza reattiva diretta all’indietro verso il tiratore una volta che avviene lo sparo. Questa forza reattiva è una funzione “della massa effettiva e delle velocità impartite dell’arma, della distribuzione temporale e spaziale delle forze d’impatto, delle velocità e le masse del proiettile, della carica di polvere, dei gas in espansione e della presenza o assenza degli spegni-fiamma, strozzatori, ecc … “. Questa forza è governata dalla terza legge del moto di Newton, il quale afferma che per ogni azione c’è una reazione uguale e contraria. Perciò possiamo dedurre che, durante lo sparo, il movimento all’indietro del fucile sulla spalla del tiratore è causato da questa reazione opposta della cartuccia/proiettile e del gas propellente che lascia la canna (Spine, 1982).
Figura 1: Analisi dei movimenti dell’arma (in figura, modello: Super Vinci, Benelli Armi S.p.A., Urbino, Italia) generati dal rinculo (B), partendo da una fase statica prima dello sparo (A). Durante lo sparo, le due forze che agiscono sul proiettile/cartuccia e sul fucile sono uguali ed opposte e pertanto, istante per istante la quantità di moto (P) è uguale a zero. Quando il proiettile/cartuccia esce dalla canna la P rimane sempre zero mentre la velocità (V) del proiettile risulta molto più elevata (piccola massa) della velocità del fucile (massa maggiore rispetto a quella del proiettile).
L’analisi scientifica del rinculo, effettuata soprattutto tramite report militari, per capirne gli effetti sui tiratori, fonda le sue origini diverse decine di anni fa.
Nel 1965 Ganem e colleghi (Ganem, Kramer, & Torre, 1965) dimostrarono che le valutazioni soggettive del rinculo di varie armi erano direttamente correlate all’impulso di rinculo (IR) ed alla forza di picco.
Pochi anni dopo, nel 1975, durante uno studio delle forze di reazione tra l’uomo e l’arma, Hutchings e Rahe (Hutchings & Rahe, 1975) riuscirono ad identificare i possibili parametri che influenzano le forze di picco sulla spalla durante il rinculo:
- rigidità delle spalle,
- coefficiente di smorzamento delle spalle,
- impulso dell’arma,
- massa effettiva dell’arma,
- massa delle braccia e delle mani del tiratore.
Quindi possiamo dedurre che, le caratteristiche fisiche dei singoli soggetti volti a sparare giocano un ruolo importante nel “calcio” percepito durante la fase del rinculo. Ciò nonostante, le limitazioni stabilite nel 1977 da TOP 3-2-504, valutazione di sicurezza delle armi a mano e spalla, basate sull’energia di rinculo non tenevano conto degli attributi fisici del tiratore (Headquarters, 1977).
Nel 1992, Buc, basandosi sugli studi di Ganem e colleghi (Ganem, Kramer, & Torre, 1965) e su pareri di esperti balistici, aveva dedotto che l’aumento del rinculo percepito era direttamente correlato alla velocità di rinculo (VR) e all’energia libera del rinculo (ELR), perciò, secondo i suoi studi, le raccomandazioni di riferimento sui limiti del rinculo dovevano essere basate sulla IR (Buc, 1992).
Parallelamente a questi studi, anche se non c’è sufficiente letteratura a sostegno di questa raccomandazione, il laboratorio di ingegneria umana di Aberdeen Proving Ground ha affermato che l’IR potrebbe essere più importante dell’energia di rinculo (ER) nel determinare i limiti per le armi a spalla. (Buc, 1992) (Spine, 1982).
Infine, nel 1996, Ellis e colleghi, hanno fatto emergere che le componenti del rinculo responsabili del ‘calcio’ percepito sul petto del tiratore associato allo sparo dell’arma sono essenzialmente tre, come nella tabella riportata sopra.
Però, analizzando nel dettaglio le tre componenti, è risultato difficile capire quali potevano avere un ruolo maggiore nella percezione del rinculo, perciò vi erano alcune controversie su quali parametri utilizzare per determinarne gli effetti e fissare gli standard di riferimento (Ellis, Harper, Hanlon, & Merkey, 1996).
Per concludere possiamo dire che, basandoci sui vari studi presi in esame in materia di ‘rinculo’, tutti i parametri studiati (ER, IR e VR) comprese le caratteristiche fisiche dei tiratori svolgono un ruolo importante nella percezione del ‘calcio’.
Nel prossimo articolo parleremo degli effetti del rinculo sul corpo del tiratore, dei sistemi di ammortizzazione e perché raramente vengono utilizzati in armi da tiro sportive.
BIBLIOGRAFIA:
- Buc, S. M. (1992). Limited performance tradeoff analysis of a novel closed-breech, shoulder-fired weapon system. Arlington, VA: System Planning Corporation: Report 426.
- Deziel, C. (2018). How Do You Calculate Recoil Velocity? Tratto da sciencing.com: https://sciencing.com/do-calculate-recoil-velocity-6592101.html
- Ellis, P. H., Harper, W. H., Hanlon, W. E., & Merkey, R. P. (1996). The effects of recoil on shooter performance. MD: Army Research Laboratory. Aberdeen Proving Ground: Technical Report 382, number: A497903.
- Ganem, G., Kramer, R., & Torre, J. (1965). Human factors evaluation of a small-arms soft-recoil device. MD: U.S. Army Human Engineering Laboratories, Aberdeen Proving Ground, USA.
- Headquarters, D. o. (1977). U.S. Army safety evaluation of hand and shoulder weapons. Aberdeen Proving Ground: MD: U.S. Army Test and Evaluation Command, TOP 3-2-504.
- Hutchings, T. D., & Rahe, A. E. (1975). Study of man-weapon reaction forces applicable to the fabrication of a standard rifle firing fixture. Rodman Laboratory. Rock Island, IL: General Thomas J.: Technical Report 75-035.
- Spine, R. J. (1982). Recoil in shoulder fired weapons: a review of the literature. U.S. Army Human Engineering Laboratory. Dover, New Jork: Report Number 296.
R.Monzoni. (2019). Il rinculo del fucile. Caccia&Tiro. n°3 (marzo) pp 42-43
