D. ho cominciato a ricaricare il .300 Winchester Magnum per andare a caccia di cervi dalle mie parti. Utilizzo palle semiblindate a punta molle da 180grs. inneschi Federal 215, bossoli WW e polvere N-165. I miei amici dicono che sbaglio polvere e che dovrei usare una polvere più progressiva: ma cosa vuole dire progressiva? Non capisco che polvere dovrei acquistare!! Leggendo i vari manuali di ricarica mi sembrava di avere capito che la N-165 fosse la scelta più adatta per le mie esigenze, ma adesso non so più cosa fare. Mi potete dare una mano?
R. la sua scelta è corretta e non c’è nulla di cui si debba preoccupare. Piuttosto sono i suoi amici che dovrebbero studiare un po’, se mai lo hanno fatto in passato!! Nelle armerie, nei poligoni di tiro, ma anche nelle riviste di settore (specie quelle estere, ma anche in Italia abbiamo fior di “esperti” che parlano a sproposito) spesso si parla di “…progressività delle polveri…” senza avere minimamente idea di cosa si stia dicendo. Nel linguaggio comune si usa il termine “progressiva” per indicare una polvere “lenta” a bruciare. Per alcuni aspetti l’affermazione potrebbe anche essere vera, anche se è opportuno fare delle precisazioni. In pirodinamica (= la branca della fisica che studia i fenomeni di combustione della polvere) si parla di polveri DEGRESSIVE, COSTANTI (o neutre) e PROGRESSIVE per indicare la modalità di combustione della polvere in relazione alla geometria dei signoli granuli. La modalità di combustione deriva dal rapporto tra la superficie INIZIALE (spesso indicata anche come superficie utile o superficie combustibile, ma più nota con la definizione inglese di burning area) e la superficie FINALE del grano (final area). Più precisamente :
– una polvere i cui grani hanno una superficie utile (= burning area o burning surface) che DIMINUISCE durante la combustione si dice DEGRESSIVA
– una polvere i cui grani hanno una superficie utile (= burning area) che rimane COSTANTE durante la combustione si dice COSTANTE (o neutra)
– una polvere i cui grani hanno una superficie utile (= burning area) che AUMENTA durante la combustione si dice PROGRESSIVA
Per esempio, le polveri lamellari (a prescindere dalla forma impiegata), discoidali e sferoidali sono polveri DEGRESSIVE perchè i loro grani hanno una superficie utile che diminuisce durante la combustione. Per motivi di completezza va però aggiunto che le polveri sferoidali più recenti non sempre sono degressive, ma possono anche essere costanti grazie al trattamento superficiale applicato dal produttore. Più in generale si può dire che le polveri destinate al caricamento delle armi corte e dei fucili a canna liscia sono tutte degressive e, in qualche caso, possono essere costanti. Appartengono invece alla categoria delle polveri COSTANTI alcune polveri per armi corte e per fucili a canna liscia che hanno subito un opportuno trattamento superficiale, grazie al quale viene variato il volume di gas prodotto nella prima fase della combustione. In queste polveri, che possono essere lamellari, discoidali o sferoidali, con un opportuno trattamento superficiale, viene variata la velocità di combustione in seguito allo spostamento del fronte di fiamma dall’esterno all’interno del granulo. Parte della letteratura scientifica considera costanti anche le polveri cilindriche (o estruse che dir si voglia). mentre altra letteratura afferma che detta definizione ha un senso solo in astratto, dal momento che il trattamento superficiale dei granuli può esercitare un’influenza enorme sulla modalità di combustione, alterandola al punto tale da passare :
– da costante a progressiva
– da degressiva a progressiva
Quanto ciò premesso, una polvere si definisce costante quando, durante la combustione, mentre l’area esterna diminuisce, l’area interna aumenta pressochè dello stesso valore. Infine, appartengono alle categoria delle polveri PROGRESSIVE quelle polveri in cui la superficie utile aumenta durante la combustione. Un esempio poco noto, è costituito da alcune polveri granulari (nate per il caricamento a livello industriale delle munizioni per fucile a canna liscia) che hanno subito un particolare trattamento superificiale denominato trattamento refrigerante. Un esempio di polvere progressiva è invece rappresentato dalle polveri cilindriche multiperforate, che sono specifiche per impieghi militari. In un granulo del genere, grazie alla presenza di perforazioni assiali plurime, la superficie utile aumenta (di un valore compreso tra il 25 ed il 35%) durante la combustione della polvere. La superficie continua ad aumentare fino a quando le varie perforazioni assiali (o canali) sono completamente bruciate. Le polveri cilindriche multiperforate sono più costose da produrre rispetto ad altre tipologie di polveri, e sono per questo poco diffuse. Uno modo per aumentare ancora di più il grado di progressività della polvere è quello di passare dalla forma cilindrica a quella detta “a rosa” (o a rosetta che dir si voglia), sempre utilizzando il sistema della multiperforazione, cosa che fa aumentare ancora di più la superficie utile durante la combustione. Una polvere con granuli a rosetta è molto più costosa di una polvere con i tradizionali granuli cilindrici, ed è per questo che simili polveri sono estremamente rare. Fatte queste precisazioni in ordine alla modalità di combustione delle polveri, per quanto riguarda il volume di gas prodotto :
– le polveri DEGRESSIVE produrranno la maggiore quantità di gas all’inizio della combustione, ed il volume totale del gas prodotto sarà DECRESCENTE man mano che la combustione procede
– le polveri COSTANTI produrranno una quantità di gas costante per tutta la durata della combustione, ed il volume totale del gas prodotto sarà UNIFORME man mano che la combustione procede
– le polveri PROGRESSIVE produrranno la maggiore quantità di gas al termine della combustione, ed il volume totale del gas prodotto sarà CRESCENTE man mano che la combustione procede
Conseguentemente, per quanto attiene allo sviluppo della pressione, le diverse modalità di combustione comportano che :
– le polveri DEGRESSIVE produrranno un picco pressorio (più marcato rispetto alle polveri neutre e progressive) all’inizio della combustione
– le polveri COSTANTI produrranno un picco pressorio (meno marcato rispetto alle polveri degressive ma più marcato rispetto a quelle progressive) tra 1/4 e 1/2 della combustione
– le polveri PROGRESSIVE produrranno un picco pressorio (molto meno marcato rispetto alle polveri degressive e neutre) verso i 3/4 della combustione, e comunque verso la fine della stessa
Una volta chiarita la modalità di combustione, è possibile operare per associare la polvere al volume del bossolo nel modo più razionale. In senso del tutto generale si può dire che :
– le polveri DEGRESSIVE meglio si adattano ai bossoli di scarso volume
– le polveri COSTANTI meglio si adattano ai bossoli di volume intermedio
– le polveri PROGRESSIVE meglio si adattano ai bossoli di grosso volume
Inoltre, una volta individuato il calibro, è possibile operare per associare nel modo più razionale possibile le polveri ai singoli pesi di palla. In altri termini, e sempre in senso del tutto generale :
– le polveri DEGRESSIVE meglio si adattano alle palle più leggere (perchè più la palla è leggera e più può essere accelerata rapidamente)
– le polveri COSTANTI meglio si adattano alle palle di peso intermedio
– le polveri PROGRESSIVE meglio si adattano alle palle più pesanti (perchè più la palla è pesante e più deve essere accelerata lentamente)
Nel gergo dei tiratori, spesso si parla (impropriamente) di “progressività della polvere“, per indicare una polvere lenta a bruciare, anche se in realtà non si tratta di un’affermazione del tutto corretta. Quello che andrebbe detto, quando si parla di progressività delle polveri, è che i produttori possono variare lo sviluppo dei gas durante la prima fase della combustione della polvere, applicando uno specifico trattamento superficiale. In particolare, con l’applicazione di apposite sostanze chimiche alla superficie dei granuli di polvere, si può intervenire sul volume di gas prodotto nella prima fase della combustione e, di conseguenza, sullo sviluppo del curva pressione – tempo. Un esempio evidente è quello delle polveri appartenti alla serie 100 della finlandese Vihtavuori. Si tratta di polveri :
– cilindriche monoperforate a singola base (= il solo componente attivo è la nitrocellulosa)
– essenzialmente destinate alle armi lunghe
Più precisamente, si tratta di polveri che, per loro natura, brucerebbero con modalità degressiva se PRIVE di idoneo trattamento superficiale. Applicando un opportuno trattamento superficiale, non solo si riesce a variare la velocità di combustione delle diverse polveri che compongono questa famiglia, ma si riesce a ridurre il volume di gas prodotto durante la prima fase della combustione. E’ proprio tramite questo procedimento che la N-110 risulta adatta per le cartucce magnum per arma corta, mentre la N-165 è adatta alle cartucce magnum con elevata volumetria. Lo stesso discorso fatto per le Vihtavuori della serie 100 si può estendere alle Norma della serie 200. In questo caso siamo di fronte a polveri:
– cilindriche monoperforate a doppia base (= come componente attivo, alla nitrocellulosa si aggiunge la nitroglicerina)
– con un tenore di nitroglicerina molto basso
– destinate prettamente alle armi lunghe (anche se la più rapida a bruciare, la Norma 200, può avere talune applicazioni in cartucce per arma corta dotate di elevata volumetria)
Anche in questo caso il trattamento superficiale gioca un ruolo enorme nella modalità di combustione di queste polveri, consentendo di passare da una polvere estremamente rapida a bruciare come la Norma 200 (idonea a cartucce con bossolo di scarsa volumetria), ad una molto lenta a bruciare come la Norma MRP-2 (specifica per cartucce magnum con bossolo dotato di ampio volume). Con il trattamento superficiale, anche una polvere che per sua natura è degressiva o costante, può essere resa simile ad una progressiva per quanto attiene al volume di gas sviluppato nella fase iniziale della combustione.
D. cosa si intende per temperatura di fiamma quando si parla di propellenti per armi portatili?
R. la temperatura di fiamma di una polvere è la massima temperatura alla quale una determinata polvere brucia. Dal momento che i fenomeni di combustione delle polveri avvengono in tempi estremamente ridotti, è molto difficile compiere una misurazione in laboratorio. Tuttavia, è possibile eseguire calcoli con un elevato livello di precisione, che permettono di misurare questo valore. La temperatura di fiamma viene solitamente misurata in gradi Kelvin (che è pari alla temperatura in gradi Celsius + 273), ed oscilla tra 4.000 (circa 3.700 °C) e 1.800 K (circa 1.500 °C). Le polveri a doppia base hanno temperature di fiamma superiori alle polveri a singola base, a causa della presenza di nitroglicerina. Viceversa, quelle a singola base hanno un temperatura di fiamma più bassa a causa della sola presenza di nitrocellulosa.
D. cosa si intende per fattore di forma di una polvere da sparo?
R. il fattore di forma è un parametro che descrive l’influenza della forma e della dimensione dei granuli sul volume di gas prodotto durante la combustione. E’ dato dal rapporto tra l’area ed il volume inziale del granulo moltiplicato per la metà dell’interasse, e cioè :
Si d
A = ___ ___
Vi 2
dove :
A = è il fattore di forma
Si = è l’area iniziale del granulo
Vi = è il volume iniziale del granulo
d = è l’interasse del granulo (N.B. per interasse si intende la distanza più breve tra due superfici parallele, che per polveri lamellari coincide con lo spessore del granulo, per quelle sferoidali coincide con il raggio, per quelle cilindriche coincide con il raggio, ma che per polveri cilindriche monoperforate è pari alla metà della differenza tra diametro maggiore e diametro minore. Per questo motivo, in alcune pubblicazioni i termini “spessore” , “asse” o “interasse” vengono usati come sinonimi)
Il volume di gas sviluppato è direttamente proporzionale all’area inziale del granulo. Infatti, più l’area cresce e più il volume di gas prodotto nella prima fase della combustione aumenta. Volendo parlare di numeri, a puro titolo di esempio, il fattore di forma di una polvere sferoidale è pari a 3, mentre quello di una polvere cilindrica monoperforata (come le Vihtavuori della “serie 100” o le Norma della “serie 200“, comprese le celeberrime Norma MRP ed MRP-2) è pari a 1. Più il fattore di forma aumenta e più la polvere tenderà a produrre :
– pressioni elevate
– un picco pressorio iniziale molto rapido