Autore: Fabio Giugno 5, 2015 5 Commenti

Dopo aver ottimizzato il munizionamento in 6,5×47 Lapua (link), ci rimangono da realizzare delle pratiche trajectory-card da poter usare sul campo. Questo articolo è relativo allo studio preliminare di uno dei parametri fondamentali per la compilazione di tali tabelle ossia, la variabilità della velocità iniziale del proiettile al mutamento della temperatura delle munizioni.

Le condizioni atmosferiche nelle quali il tiratore può trovarsi sono molteplici ma, dal punto di vista balistico, si dovrà prestare attenzione a: direzione ed intensità del vento, densità dell’aria e temperatura delle munizioni. La densità dell’aria influenza la balistica esterna del proiettile, la temperatura del munizionamento modifica invece il ritmo combustivo del propellente (burning-rate) alterando la velocità iniziale della palla. Nello specifico, la polvere esaminata in questa prova è la monobasica Vihtavuori N150.

Organizzazione del test

La nostra prova consiste nel cronografare a pari condizioni tre gruppi di cartucce aventi temperature differenti: bassa temperatura, temperatura ambiente, alta temperature. Per valutare la temperatura interna delle cartucce abbiamo realizzato un particolare sensore termico affondando l’estremità di una termocoppia di tipo K all’interno di una cartuccia priva di palla e riempita con il medesimo propellente delle cartucce complete (N150). Tale sensore è poi stato posizionate tra le cartucce oggetto del test e ricorrendo ad un termometro digitale, abbiamo così potuto stimare la reale temperatura interna delle munizioni.

Sensore termico

Le cartucce a bassa temperatura sono state tenute in freezer a -20°C per 3 ore e poi trasportate in borsa isotermica raffreddata con alcuni elementi di ghiaccio sintetico. Per evitare che l’acqua di condensa venisse a contatto con le munizioni, le stesse sono state contenute in una busta plastica richiudibile. La temperatura interna delle munizioni al momento della prova era compresa tra -5 e -6°C.

Le cartucce a temperatura ambiente sono state tenute all’ombra in un contenitore plastico portacolpi dotato di termometro. La temperatura interna delle munizioni al momento della prova era prossima ai 26°C.

Le cartucce ad alta temperatura sono state tenute per 3 ore in un contenitore metallico nero e cautamente esposte al sole in un recipiente chiuso di vetro. Prelevate dal contenitore appena prima di essere usate, la temperatura interna delle munizioni al momento della prova era compresa tra 54 e 60°C.

Elementi del sistema di misura

Per la prova ci siamo avvalsi di un cronografo Chrony M1 posizionato a 5m dalla carabina, particolare cura è stata posta alla temperatura della canna sempre compresa tra 28 e 30°C in modo da evitare qualunque variabile accessoria, intercalando inoltre tra loro i colpi dei tre gruppi da testare.

Caricata la cartuccia nell’arma si è esploso il colpo quanto più rapidamente possibile, in modo da evitare che il contatto meccanico potesse alterare la condizione termica stimata. Il rateo di cambiamento della temperatura della polvere in queste condizioni è tuttavia abbastanza lento, da alcune verifiche esso è prossimo a 0,15°C per secondo, quindi una breve permanenza del colpo in camera di cartuccia non altera in modo sostanziale il grado di calore del propellente.

Risultati del test

Diciamo subito che la costanza termica di inneschi e polvere nel 6,5×47 ci ha favorevolmente sorpresi. La Vihtavuori N150 alle dosi utilizzate e nel calibro in oggetto determina variazioni della velocità del proiettile abbastanza contenute, il valore medio rilevato è stato di 0.18m/s per grado centigrado, con una variazione massima di poco più di 10m/s in oltre 60 gradi di escursione termica.

Come atteso, la variazione di velocità sembra seguire un andamento lineare con la temperatura, sul grafico mostriamo: in blu i 5+5 colpi testati a caldo e freddo, in verde il gruppo di controllo a temperatura ambiente, in viola le medie dei singoli gruppi, la retta rossa è l’interpolazione lineare dei valori in temperatura che, come visibile, va a lambire la media delle velocità a 26°C. Anche se l’errore nominale massimo del cronografo (±0.5%) restituisce una fascia di incertezza confrontabile con le varizioni velocitarie legate alla sola temperatura, la tendenza di aumento del burning-rate al crescere della temperatura ci sembra comunque evidente ed il rateo di variazione della V₅ plausibile.

Variazione termica N150

Per ciò che riguarda i cinque colpi a 26°C notiamo una bassa dispersione delle velocità con una differenza massima di 2.3m/s (SD=0.9m/s) ma, con una media inferiore alle attese. Il cambio del solo lotto di polvere (da xxxB0167 a xxxB0151), anche se prodotto a ridosso di quello usato nelle prove eseguite durante la messa a punto delle munizioni, sembra aver determinato un decremento sulla V₅ prossimo a 9.0 m/s (1% circa).

Conclusioni

La Vihtavuori N150 al mutamento della temperatura delle munizioni, nell’assetto di caricamento testato sul 6,5×47 Lapua, determina una variabilità della velocità alla volata abbastanza contenuta. All’atto pratico, azzerando l’arma a 25°C (100m), la variazione massima nella correzione del puntamento risulta prossima a 0.1 mil a 1000m per un range di temperatura compreso tra -5 e +40°C.

Da questo punto di vista, se confermato da ulteriori verifiche, inciderebbe in modo più marcato la variabilità della V₀ dovuta al cambio del lotto di propellente. Peraltro, la variazione in temperatura delle munizione è stata quantifica e risulta quindi prevedibile, la variazine tra lotti di polvere è invece da determinare volta per volta con opportune rilevazioni cronografiche. Per ogni variazione di questo tipo l’intera trajectory-card sarebbe idealmente da rivedere.

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