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Air Arms S400 Classic

FUNZIONAMENTO DI UNA PCP AUTOREGOLATA

TEST DI COSTANZA AIR ARMS S400 CLASSIC
Una prova al cronografo balistico svilppata su ben 200 colpi al fine di ottenere il grafico della velocità erogata dalla carabina PCP al variare della pressione residua all'interno del serbatoio dell'aria. Il grafico della velocità ripetto alla pressione è fondamentale per poter sfruttare al meglio la carabina PCP non regolata.
Adesso che la carabina è stata pulita e revisionata (si veda l'articolo precedente, "Manutenzione straordinaria Air Arms S400"), è il momento giusto per verificarne il funzionamento. Come abbiamo potuto vedere, la valvola erogatrice di un'arma di questo tipo è di una semplicità disarmante. La pressione necessaria allo sparo, è prelevata direttamente dal serbatoio, ed è spinta verso la culatta dall'apertura di una valvola comandata da una molla e azionata dalla massa battente. Va da se che non esiste nessun particolare sistema di regolazione della quantità di aria effettivamente prelevata durante lo sparo. Lecito aspettarsi che la quantità di aria lasciata passare dall'apertura della valvola dipenda semplicemente dalla pressione alla quale è immagazzinata nel serbatoio. E siccome tale pressione diminuisce ad ogni sparo, intuitivamente si è portati a pensare che la velocità di uscita del proiettile diminuisca gradualmente man mano che si spara. Beh, qualcuno saprà già che non è affatto così, ma andiamo a verificarlo mediante un semplice test.
Air Arms S400 Classic Prova
Il test consiste nel cronografare una lunga sequenza di colpi, per verificare la costanza di tiro della Air Arms S400. La distanza del cronografo dal vivo di volata della carabina è di 1 metro.
Il test consiste nel caricare la carabina alla massima pressione prevista dal manuale di istruzioni, ovvero 190 bar, e sparare fino a 100 bar, quindi tracciare un grafico riportante tutte le velocità misurate per verificare come varia la prestazione dell'arma al diminuire della pressione del serbatoio.
Ho caricato la carabina a 170 bar, e ho sparato una ventina di colpi per tarare l'ottica, e per “scaldare” la canna, giusto per evitare che la prova potesse essere influenzata nei primi colpi, che notoriamente sono poco precisi ed incostanti. Quindi ho rabboccato il serbatoio fino a 190 bar, ed ho iniziato la mia prova. Le misure di velocità sono state rilevate ad un metro dalla volata per mezzo di uno Shooting Chrony Beta, mentre per il controllo della pressione residua della bombola mi sono affidato al piccolo manometro incorporato nel calcio della carabina. Alla fine della prova il manometro segnava 100 bar esatti, ed erano stati cronografati ben 200 colpi. Ad intervalli regolari segnavo sul foglio la pressione residua del serbatoio, associata al numero del colpo sparato. La lettura è stata sicuramente molto approssimativa, viste le esigue dimensioni dell'ago del manometro, ma visto il grande numero di colpi sparati, alla fine la stima dovrebbe essere abbastanza affidabile. Per compilare le tabelle e disegnare i grafici che seguono, ho semplicemente supposto un consumo costante per ogni singolo colpo, per cui, ho semplicemente diviso per 200, il numero di colpi sparati, la differenza di pressione del serbatoio, tra inizio e fine prova, ovvero 90 bar. Il risultato sono 0,45 bar, che è indicativamente la pressione che ogni colpo ha sottratto al serbatoio. Ritengo che si tratti di una approssimazione tutto sommato accettabile, anche perché i risultati vanno in accordo con quanto ho potuto leggere su manometro durante lo svolgimento della prova. Il pallino utilizzato era un JSB Exact da 4,51 mm di calibro e 0,547 grammi di peso, mentre la distanza di tiro era di 25 metri. All'inizio della prova, con serbatoio caricato a 190 bar, ho notato che il punto di impatto del pallino, non era cambiato rispetto ai colpi di taratura effettuati in precedenza a 170 bar. Man mano che sparavo, però, la rosata si è alzata di un centimetro o più, per poi tornare esattamente al centro a partire da metà della quarta serie da 10 colpi, intorno al trentacinquesimo sparo. L'alzo non è più stato toccato fino alla diciassettesima sequenza, durante la quale il punto di impatto è calato in maniera sensibile. E' bastata una correzione di 4 click (1/2 MOA che a 25 metri corrispondono a più o meno a 7mm) per rimettere le cose a posto fino alla fine della prova. Durante gli ultimi 40 colpi ho dovuto anche correggere la deriva, che fino a quel momento non avevo toccato. Immagino che al calare della velocità di uscita del pallino, l'influenza del vento possa essere maggiore.
Air Arms S400 Classic Prova
Ecco la lunga stringa di colpi divisa in sequenze di 10 tiri. Per ogni sequenza di 1 colpi ho calcolato velocità media, deviazione standard e scarto estremo.
Dopo aver raccolto i dati ho realizzato un grafico, mettendo sulle ordinate la velocità misurata di ogni colpo, e sulle ascisse la pressione residua del serbatoio.
Air Arms S400 Classic Prova
Questa “nube” di puntini è il grafico delle velocità misurate durante la prova, rispetto alla pressione interna al serbatoio.
Dal grafico si capisce che, partendo da 190 bar, c'è un immediato picco di velocità, terminato il quale la velocità di uscita del pallino inizia a calare, ma molto lentamente, tanto che la parte centrale del grafico ha un andamento piuttosto costante, terminato il quale si assiste ad un calo di prestazioni abbastanza consistente e repentino.
Il grafico seguente ha lo scopo di stabilire quanti colpi possono considerarsi costanti e per quale range di pressione. Il grafico l'ho ricavato unendo i valori di velocità media di ogni serie di 10 colpi, con una linea spezzata. In questo modo ho ottenuto un grafico decisamente più leggibile della “nube” di colpi utilizzata nel precedente grafico.
Air Arms S400 Classic Prova
Il grafico è ottenuto usando il valori di velocità medie registrate in ogni serie di 10 colpi.
Le due linee verdi verticali rappresentano i limiti di maggiore costanza della spezzata, mentre la linea rossa verticale rappresenta il limite massimo oltre il quale ho potuto notare, sul campo, un calo nel punto di impatto del proiettile. La maggior costanza della carabina si ha nel range di pressione che va da 175 a 130 bar, intervallo nel quale ho sparato ben 100 colpi. Se non ci interessa una precisione chirurgica possiamo caricare a 190 bar e arrivare fino a 120 bar, sparando be 150 colpi, ma se vogliamo ottenere le migliori rosate possibili, dobbiamo caricare a 175 bar e arrivare al massimo a 130 per un totale di 100 colpi. La linea rossa orizzontale, tra le linee verdi, è la velocità media calcolata nell'intervallo dei 100 colpi in cui si ha la maggiore costanza. Nella tabella che segue ho riportato i valori di velocità e pressione dei 100 colpi che vanno da 175 a 130 bar, per i quali ho calcolato i vari valori statistici.
Air Arms S400 Classic Prova
La tabella riportante i valori misurati dei 100 colpi sparati nel range di pressione ottimale.
Una carabina di questo tipo si dice “autoregolata”. Questo termine è dovuto al fatto che ad un certo punto, come si può vedere nella parte centrale del grafico, le prestazioni dell'arma si stabilizzano. Siccome non esiste nessun meccanismo atto a regolarizzare il prelevamento di aria dal serbatoio, questo significa che le prestazioni, per qualche motivo, si autoregolano. Ma come funziona questa autoregolazione? Sappiamo che la valvola erogatrice emette aria quando è colpita dal cane interno, che in questo caso è un manicotto di acciaio che scorre all'esterno di un tubo, spinto da una molla. La forza di battuta di questa massa è responsabile della apertura della valvola, ma al contempo, la forza generata dalla pressione interna al serbatoio sulla stessa valvola crea una certa resistenza all'apertura. Per cui al diminuire della pressione, la massa battente del cane interno, trova una sempre minore resistenza all'apertura della valvola, e la terrà aperta più a lungo. Al diminuire della pressione interna al serbatoio, la portata di aria che passa attraverso la valvola aperta diminuisce, ma contemporaneamente la valvola rimane aperta per un tempo maggiore. Questi due fenomeni si bilanciano tra loro, per cui attraverso la valvola passa sempre all'incirca la stessa quantità di aria. Ma questo auto bilanciamento tra pressione e apertura valvola, non avviene per tutto l'arco di funzionamento della carabina, ma solo durante un certo range di pressione, che varia da modello a modello, ma anche, in maniera meno apprezzabile, da arma a arma. Analizziamo quello che succede nella mia carabina. Nella parte iniziale della prova ad ogni sparo la valvola si apre sempre un po' di più, mentre il calo di pressione è poco apprezzabile, e quindi c'è un aumento repentino della velocità di uscita del proiettile. Ad un certo punto però, il calo di pressione si fa significativo, quindi anche se il tempo di apertura della valvola cresce, la quantità di aria erogata diminuisce, e con essa anche l'energia dello sparo. Il calo di velocità sembra piuttosto repentino. Passata questa fase, si ha l'intervallo di maggiore equilibrio; man mano che si svuota il serbatoio, il cane interno incontra sempre meno resistenza, e tiene aperta la valvola per un tempo sempre maggiore, ma il calo di pressione fa diminuire il flusso d'aria che attraversa la valvola. I due fenomeni si bilanciano o quasi, per un grande numero di colpi, ben 100, fino a quando la maggiore apertura della valvola non riesce più a compensare adeguatamente il calo di portata d'aria che attraversa la valvola causato dalla diminuzione di pressione interna. A questo punto l'energia con cui viene lanciato il proiettile inizia a diminuire progressivamente, ed anche piuttosto in fretta. Ed ecco perché, parlando di carabine PCP non regolate, occorre sempre stabilire entro quale range di pressione queste riescano a garantire la massima costanza di tiro.
Air Arms S400 Classic Prova
Un po' di rosate ottenute durante la lunga prova. Purtroppo i fori non sono netti, e in alcuni casi non si capisce molto, oppure la carta strappata fa sembrare la rosata più ampia di quello che in realtà era.
Tutto sommato durante l'intero svolgimento della prova di ben 200 colpi, la rosata è rimasta stretta e centrata. I bersagli sono piuttosto piccoli, e le rosate difficilmente superano le dimensioni di una moneta da 1 centesimo. La distanza è di 25 metri, e il tiratore non un granché. Se ci accontentiamo possiamo veramente sparare una lunghissima sequenza di colpi, a 7 Joule, mantenendo una precisione più che discreta. Se invece utilizziamo l'arma alla giusta pressione, un ottimo tiratore può veramente infilare tutti colpi uno dentro l'altro.
Alessandro (2011)
 
Argomenti di interesse:
Decreto 9 agosto 2001, n. 362 (liberalizzazione aria compressa)
La centratura dell'ottica
Manutenzione e uso Air Arms TX 200

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