Il superproiettile in 6.5

Dopo la prima realizzazione di un proiettile ad alte prestazioni balistiche, il VLD-Scout, torniamo sull’argomento con l’intento di realizzare e testare quello che abbiamo definito “il superproiettile in 6.5”. Sostanzialmente ci si è posti la domanda: è tecnicamente possibile realizzare un proiettile di piccolo calibro con coefficiente balistico così spinto da avvicinarsi ad un calibro maggiore tipicamente più prestante ?
 
Nel dettaglio la nostra sfida è stata quella di approssimare con il 6.5×47 Lapua entro i 1000 metri, caduta e deriva al vento di un .338 Lapua Magnum. Detta così suona quasi come un’eresia ma, se continuerete a leggere non rimarrete delusi 🙂

L’idea di base

Per il disegno del proiettile ci siamo avvalsi dell’esperienza acquisita nella progettazione del VLD-Scout mantenendone la rastrematura di base ed estremizzando le dimensioni della parte ogivale, ibrida di tipo Newton. Per la limitazione delle pressioni di esercizio è stato anche rivisto il disegno dei fianchi del proiettile adesso opportunamente sagomati per ottimizzare l’allineamento in canna pur riducendo la superficie di contatto effettiva con le rigature della stessa.
 
La soluzione è relativamente nuova e si differenzia dalla classica “bore-rider” spesso adottata dai costruttori di palle monolitiche, ovvero un corpo palla a due diametri: al calibro dei vuoti la porzione di coda e ridotta al calibro dei pieni la porzione anteriore sino al raccordo con l’ogiva. Riteniamo tale configurazione non perfettamente adeguata alle dinamiche di balistica interna.
 
Rispetto alla VLD-Scout per massimizzare il valore del coefficiente balistico è stato necessario incrementare il peso della palla riducendo ulteriormente, per quanto possibile, la resistenza aerodinamica. Entrambi questi parametri vertono principalmente sull’aumento della lunghezza del proiettile, in diretta contrapposizione con le necessità di stabilizzazione.

– Cartucce a confronto, da sx: ULD-Trinity, VLD-Scout, Nosler RDF –

Con questi vincoli un corretto dimensionamento del proiettile poteva essere raggiunto solo studiando un opportuno comportamento inerziale. Prestazioni estreme implicano soluzioni estreme e la configurazione richiedeva l’uso di materiali con diversa densità. Per la realizzazione si sono quindi usati tre diversi metalli: alluminio, rame e tungsteno; terna da cui deriva il nome assegnato al progetto: UltraLow Drag-Trinity.

ULD-Trinity struttura

Definita a priori la coda boat-tail e la porzione pseudo-cilindrica del corpo palla abbiamo ipotizzato differenti distribuzioni assiali delle masse e profili ogivali più o meno accentuati analizzando di volta in volta il risultato analitico di stabilità giroscopica.
 
La struttura generale della palla è stata inoltre pensata per semplificare al massimo la realizzazione e ridurre il numero di operazioni da eseguire al tornio-CNC. Qui a fianco la sezione di uno dei primi campioni di prova con visibile la cavità per l’alloggiamento del nucleo in tungsteno. Ovviamente abbiamo realizzato e assemblato ogni prototipo manualmente.
 
L’assetto finale a cui si è approdati vede una spessa mantellatura in rame realizzata dal pieno (8.96g/cc), la porzione apicale ed il nucleo ogivale in alluminio (2.70g/cc), il nucleo del corpo palla in tungsteno (19.30g/cc). Il proiettile ha lunghezza finale di quasi 6.3 calibri (42.2mm) per un peso ipotetico di 135 grani. Il codolo rastremato ha angolo di poco oltre i 7 gradi e lunghezza di circa 0.6 calibri.
 
La parte del proiettile destinata ad impegnare la rigatura è approssimativamente lunga 1.4 calibri. La stabilità giroscopica stimata Sg è di 1.5 a 850m/s con passo canna 1:8.5, buona la stabilità dinamica Sd (densità aria: 1.225Kg/mc).

ULD-Trinity prova a fuoco

La prova a fuoco è stata eseguita solo su cinque campioni, volendo mantenere l’eccentricità al minimo e le dimensioni al centesimo, la costruzione manuale è lenta e pochi i pezzi prodotti. Dei cinque campioni due sono stati utilizzati per il test di stabilità a 100 metri e tre per il test del coefficiente balistico a 600m. Le cartucce avevano OAL di 80.3mm e dose pari a 36.0 grani della monobasica Vihtavuori N150. Per l’inserimento dei proiettili, a causa del particolare e lunghissimo profilo ogivale, si è dovuto modificare il seater Redding realizzando al tornio uno spingipalla apposito.

– Prototipi ULD-Trinity –

Il coefficiente balistico è stato stimato tramite il metodo del doppio cronografo: V0 rilevata con un MgnetoSpeed e V1 mediante bersaglio elettronico SOLO (vedi calcolo CB). Durante i test non si è avuto alcun problema di stabilità giroscopica, la densità dell’aria era di 1.14Kg/mc (P=995mbar, T=29°C, UR=41%) con una velocità di lancio media di 825m/s (canna 1:8.5 da 69cm). Circa il coefficiente balistico, la velocità residua media a 596 metri è stata di 642m/s. Con questi dati ed un peso palla ridotto dai teorici 135gr a 132gr causa lieve sottocalibrazione, si ottiene un valore G7 (normalizzato ICAO) pari a 0.395 lb/in2 (Cd=0.200, i7=0.688). Nelle medesime condizioni riuscendo ad avere un proiettile dal peso effettivo di 135 grani il coefficiente balistico salirebbe a 0.404 lb/in2 (esattamente quanto previsto in fase di calcolo).

Un 6.5mm che si comporta come un .338LM

Riportiamo sulla tabella sottostante il confronto tra il caricamento in 6.5×47 con palla standard, nel caso specifico la Nosler 140 RDF e con palla ULD-Trinity 135. Aggiungiamo anche i dati per il .338LM con uno dei proiettili a più alto coefficiente balistico reperibili al momento per questo calibro. Ci riferiamo alla palla Berger 300 Tactical OTM con CB G7 prossimo a 0.426 lb/in2:

Vento di traverso @ 10Km/h; atmosfera ICAO 0m slm; azzeramento @ 100m
Distanza: 1000m 600m
Palla CB (G7) V0 (m/s) Caduta (cm) Deriva (cm) P.Bull** (%) Caduta (cm) Deriva (cm) P.VBull* (%)
.338 Berger 300
0.426

845

840

90

51

230

30

54
6.5 ULD Trinity 135
0.404

860

826

94

51

224

31

52
6.5 Nosler 140 RDF
0.314

855

960

133

29

246

41

38

(*) Probabilità di rimanere all’interno della VBull (diam. 8cm) a 600m
(**) Probabilità di rimanere all’interno della Bull (diam. 25.4cm) a 1000m
(*) (**) Calcolo di probabilità eseguito considerando le seguenti incertezze: vento ±3Km/h (abilità medio-alta); dev.std. V0 2m/s; precisione carabina 0.33MOA; CB proiettile ±3%
 
Veniamo quindi alla domanda iniziale: è tecnicamente possibile realizzare un proiettile di piccolo calibro con coefficiente balistico così spinto da avvicinarsi alla balistica di un calibro maggiore tipicamente più prestante ?

Guardando la tabella la risposta è forse inaspettatamente positiva. Sostanzialmente abbiamo creato un proiettile che con passi di rigatura e dosi tipiche del 6.5×47 riesce ad avere prestazioni balistiche simili al .338LM ma, con meno della metà di polvere e rinculo 🙂

Ovviamente non abbiamo ancora avuto la possibilità di verificare la capacità di raggruppamento di questa soluzione, lo faremo appena saranno disponibili nuovi campioni ma, il fatto stesso di aver ottenuto il comportamento balistico desiderato seguendo un approccio esclusivamente analitico è motivo di grande soddisfazione.

Conclusioni

Il progetto Trinity costituisce il banco di prova per gli strumenti di progettazione e realizzazione prototipale che abbiamo messo a punto. Sappiamo adesso di poter simulare analiticamente le diverse soluzioni limitando la parte sperimentale alle poche prove essenziali.

Per le informazioni in nostro possesso i valori rilevati sul proiettile Trinity in 6.5, considerando la tipologia di canna utilizzata ed un caricamento tipico del calibro, rappresentano una sorta di record prestazionale assoluto. D’altra parte mettere a punto un 6.5×47 Lapua che, sui 1000 metri, sia sovrapponibile a un .338 Lapua Magnum al meglio delle sue possibilità crediamo sia un risultato tutt’altro che banale.

Siamo sulla buona strada e costruiti altri prototipi potremo consolidare e ampliare la caratterizzazione del modello Trinity. Tutti gli aggiornamenti sempre su questo sito.
 
 


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10 Commenti

  1. Andrea Tecchio

    Ca…spita!
    Complimenti per il lavoro. Ammirevole.
    Certamente oltre alla passione (tanta) c’è anche una base teorica e tecnica, una preparazione, che … non sempre sono riuscito a comprendere del tutto (sono un po’ arrugginito con le formule).
    Buon proseguimento con il lavoro iniziato.
    P.S.: ho un BCM in 6,5×47, solo rodato, abbandonato perché “preso dalle corte”. Mi state solleticando non poco nel riprendere in mano il “lungo”.

  2. Fabio (Autore Post)

    Ciao Andrea, grazie per il riscontro lo apprezziamo moltissimo 🙂

  3. Andrea Palombini

    Articolo interessantissimo ! Il mio amico Robert Atanasoff, vorrebbe mettersi in contatto con te per dei test balistici

  4. Fabio (Autore Post)

    Ciao Andrea, al momento stiamo assemblando alcuni campioni per completare i test. In ogni caso potete contattarci tramite gli indirizzi email del sito o la pagina facebook: https://www.facebook.com/armiestrumenti

  5. Paolo

    Grande lavoro, complimenti, sono ammirato!
    Mi domando da sempre: non c’è proprio nessun mezzo per realizzare anche una coda realmente aerodinamica, anziché la coda boat-tail?

  6. Fabio (Autore Post)

    Ciao Paolo, sì è relativamente semplice disegnare code più prestanti della semplice boat-tail. Sarebbe possibile migliorare e di molto il coefficiente aerodinamico del proiettile. Emerge però il problema della superficie di base della palla direttamente legata alla stabilizzazione dinamica. In soldoni, l’effetto frenante in coda aiuta a contrastare una eventuale tendenza alla divergenza dell’angolo di attacco in precessione. Come spesso accade è necessario trovare il miglior compromesso tra fenomeni antagonisti, tornando di fatto alla configurazione classica.

  7. Paolo

    È stato tentato di spostare tutto avanti il baricentro della palla? Ad esempio coda di materiale leggero, testa sferica…?

  8. Fabio (Autore Post)

    Un appesantimento della parte ogivale del proiettile potrebbe sembrare vantaggioso visto il corrispondente avanzamento del baricentro e la riduzione del braccio della coppia ribaltante. Di contro, questo effetto è bilanciato e spesso superato dall’aumento del momento di inerzia trasversale (Iy). Al netto quindi, un avanzamento del baricentro può determinare un controintuitivo peggioramento della stabilità giroscopica del proiettile (vedi anche al seguente link)

  9. Paolo

    Letto l’articolo, chiaro e approfondito come tutto il sito, grazie!

  10. Fabio (Autore Post)

    Grazie Paolo !

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