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ARTICOLI

L’ARBALETE A GOMME PRETENSIONATE

Idee per l’uso in acque mediterranee del Roller Gun, un fucile rivoluzionario.

 

Premessa

Penso che sia ancora possibile dare spazio all’inventiva nel campo della pesca subacquea, come hanno dimostrato, negli ultimi tempi, alcune idee partite dagli appassionati: i fucili elastici a doppio colpo o i fucili oleopneumatici a tenuta stagna ne sono un esempio.

Tra le proposte interessanti che si potrebbero fare nel campo delle armi subacquee mi viene in mente la proposizione di un modello di "Roller Gun" per la pesca in acque mediterranee, che chiamerò “Arbalete a gomme pretensionate”. Probabilmente conoscete il “Roller Gun”, un fucile che raramente viene usato dai pescatori subacquei nostrani (a parte qualche eccezione, come quella di Oreste Vacondio; riportata su Apnea Magazine N.d.R.), mentre l’uso per le catture di grossa stazza in acque oceaniche non e’ così raro. Di seguito ho descritto accuratamente il funzionamento di base, evidenziando poi le possibili applicazioni e modifiche per l’utilizzo di fucili del genere nei nostri mari.

Limitazioni attuali dei fucili pneumatici ed arbalete: come nasce il Roller Gun

Il "Roller Gun" e' un fucile a propulsione elastica. Esso, a parità di ingombro longitudinale (lunghezza del fusto) e numero di elastici, permette di immagazzinare molta più energia di un arbalete classico, in quanto le gomme sono disposte in un certo modo e pretensionate.

Questo permette al "Roller Gun" di mantenere i vantaggi dell’arbalete e contemporaneamente avere caratteristiche vicine a quelle dell'oleopneumatico. Quest’ultimo, anche a riposo, e' infatti precaricato (ad esempio a 30 atm): in fase di sparo, quando il pistone del pneumatico termina la sua corsa contro la boccola di ammortizzo, la forza propulsiva che spinge l'asta non e' nulla, in quanto l'aria nel serbatoio e' ancora sotto pressione (nell'esempio in esame, 30 atm), anche se essa si e' espansa dal momento in cui si e' premuto il grilletto. Nell'arbalete classico, invece, le gomme non sono più in tensione quando l'asta arriva alla testata, anzi terminano la loro spinta propulsiva quando gli elastici tornano alla loro lunghezza di riposo. Se definiamo la lunghezza “efficace” o “attiva” come la lunghezza di quella parte del fucile in cui l'asta e' spinta dalla propulsione (elastica o pneumatica che sia), notiamo che la lunghezza "efficace" dell’arbalete classico e' inferiore alla lunghezza del fusto: e' circa pari alla lunghezza del fusto meno la lunghezza degli elastici. Ed inoltre, nel tratto”attivo”, la spinta decresce sino allo zero (elastici che tornano nella posizione di riposo). Invece nello pneumatico la lunghezza "efficace" del fucile e' pari alla lunghezza del serbatoio, con la differenza ulteriore che la spinta propulsiva al termine della corsa del pistone non e' affatto nulla.  

Il “Roller Gun” supera questo limite dell'arbalete, grazie all’ingegnoso posizionamento degli elastici. Contemporaneamente, l’Arbalete a gomme pretensionate che voglio proporre mantiene le caratteristiche di semplicità, leggerezza, facilità di mira e silenziosità caratteristiche dei fucili ad elastico attuali.

Principi di funzionamento del Roller Gun

Nel “Roller Gun” un estremo di ogni elastico e’ vincolato alla parte inferiore del fusto, ad una certa distanza dall’impugnatura. Gli elastici passano poi sopra il fusto, girando intorno alla “testata” (talvolta attraverso una carrucola), e grazie all’ogiva vengono poi collegati (al termine della fase di caricamento, durante la quale vengono estesi) alla tacca dell’asta. Quest’ultima e’ posizionata sopra il fusto, come negli arbalete classici. A fucile scarico ed elastici a riposo, gli estremi di questi ultimi sono quindi collegati al fucile nella parte inferiore del fusto e si mantengono sotto il fusto stesso, andando verso la testata; solo la parte finale degli elastici passa poi sopra il fusto attraversando la testata stessa, e si mantiene nella parte superiore del fusto perché l’ogiva ostacola il passaggio inverso. All’atto del caricamento, l’ogiva viene presa e tirata dalla testata (punto in cui essa si dispone a riposo) sino alla tacca di aggancio dell’asta, estendendo cosi’ gli elastici per tutta la loro lunghezza, compreso il tratto posto sotto al fusto. All’atto dello sparo, gli elastici si contraggono per tutta la loro lunghezza (molto maggiore di quella degli arbalete classici), accompagnando l’asta con una forza propulsiva non nulla sino al momento in cui essa abbandona la testata: solo allora gli elastici assumono la posizione di riposo. Se gli elastici poi sono collocati in modo da essere in leggera tensione (pretensionamento) quando l’ogiva e’ nei pressi della testata, si avrebbe una spinta propulsiva finale non nulla. Si ottiene cosi’ un arbalete a gomme pretensionate.

Un possibile sistema di carrucole per Roller Gun*

Vista inferiore

Vista laterale

Vista superiore

Vantaggi

Questo sistema permette di avere una lunghezza “efficace” pari alla lunghezza del fusto (dalla testata sino alla tacca di caricamento), recuperando quindi il tratto che negli arbalete classici e’ occupato dagli elastici a riposo, ed avendo anche spinte propulsive finali non nulle. L’incremento della lunghezza “efficace” rispetto ad un arbalete classico permette di avere un fucile che, a parità di gittata, ha lunghezza fuori-tutto inferiore, ovvero brandeggio migliore (a patto che il progetto della testata e del fusto sia accurato). In questo si avvicinerebbe al fucile pneumatico. In più, i vantaggi della semplicità, leggerezza, facilità di mira sull’asta, silenziosità caratteristici dell’arbalete sarebbero praticamente mantenuti.  

Comparazione tra arbalete tradizionale e Rolle Gun**

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Miglioramenti, Adattamenti ed Applicazioni dell’Arbalete a gomme pretensionate.

Mantenendo l’idea di fondo del “Roller Gun” si potrebbero studiare varie configurazioni per la versione “mediterranea” di questo fucile, cercando di implementare nel progetto sia i vantaggi del pneumatico, sia quelli degli arbalete. Infatti, usando il concetto alla base di questo fucile, si potrebbero progettare armi caratterizzate da un ottimo rapporto lunghezza totale/gittata, da un ottimo brandeggio e da una notevole silenziosità e leggerezza in acqua.

L’ <Arbalete a gomme pretensionate> proposto presenta delle raffinatezze, dei miglioramenti e degli adattamenti rispetto al Roller Gun classico che e’ stato precedentemente descritto.

Ad esempio, la carrucola in testata deve essere sostituita da un altro sistema, più snello, per garantire un ottimo brandeggio. Gli elastici si potrebbero far passare attraverso dei fori (o svasature) nel fusto stesso. La testata sarebbe quindi sostituita da questi fori, posti in corrispondenza della punta del fusto. Ma se il passaggio degli elastici da sotto a sopra il fusto avvenisse tramite fori verticali, posti alla stessa altezza dell’asta, l’ogiva potrebbe compiere una traiettoria leggermente parabolica nel piano verticale durante la contrazione degli elastici. Questo porterebbe a tiri bassi, in quanto si provocherebbe il sollevamento del codolo dell’asta. Per questo motivo in questo arbalete conviene che gli elastici passino dalla parte inferiore del fusto a quella esterna laterale, quindi attraverso non fori verticali, ma fori trasversali orizzontali o obliqui che spuntano lateralmente al fusto stesso. Questi fori mettono in collegamento la parte esterna del fusto con un incasso, ricavato sotto al fusto, sagomato per accogliere gli elastici. La posizione degli elastici tesi sarebbe corretta e la trasmissione della spinta propulsiva all’asta avverrebbe nella direzione considerata più conveniente anche sotto l’aspetto dell’assorbimento del momento di rinculo primario: sarebbe analoga a quella che caratterizza l’elastico circolare sui fucili senza testata, in quanto la posizione del punto di uscita degli elastici dal fusto sarebbe simile.

Questo fucile potrebbe essere dotato di un elastico circolare o di una  coppia di elastici. Il diametro degli elastici dovrebbe essere valutato in base alle caratteristiche che si vogliono dare a ciascuna versione del fucile. I diametri sottili (dagli 11 ai 15 mm) faciliterebbero la disposizione degli elastici sotto il fusto e migliorerebbero il brandeggio, immagazzinando comunque energia adeguata grazie al pretensionamento.

La parte inferiore del fusto deve accogliere gli elastici senza modificare negativamente la sezione trasversale del fucile, perché solo con queste accortezze il brandeggio sarebbe effettivamente migliore di quello di un arbalete classico. Si dovrebbero quindi usare fusti sagomati anche nella parte inferiore, per accomodare gli elastici sotto tensione. Una sezione adatta sarebbe quella ad osso di seppia, scavata nella parte inferiore per ricavare un leggero incasso, destinato ad accogliere la parte iniziale degli elastici tesi. L’incasso termina con i due fori trasversali (posti vicino alla punta del fusto, uno per lato) in cui ogni elastico viene canalizzato per fuoriuscire lateralmente al fusto stesso. I fori possono essere trasversali o obliqui, e per i motivi spiegati prima e’ opportuno che l’altezza del punto di uscita degli elastici sia più in basso di quella del piano in cui giace l’asta: l’altezza corrispondente a metà fusto e’ una buona scelta. Al posto dei fori comunque si potrebbero usare semplici svasature o inviti semicircolari scavati nel fusto; questo diminuirebbe anche l’attrito tra elastico e fusto all’atto della contrazione. Naturalmente il fusto deve essere rigido e non presentare flessioni sotto carico. Si potrebbero usare o fusti in legno o tubi in ergal/alluminio con rivestimento poliuretanico sovrastampato, in modo da avere una sezione ad osso di seppia sagomata opportunamente nella parte inferiore e con i due fori/svasature orizzontali/oblique al termine della sagomatura inferiore.

L’ogiva dovrebbe essere studiata poi opportunamente, tenendo conto del fatto che, a causa del pretensionamento degli elastici, essa deve essere in qualche modo bloccata presso la punta del fusto, e che la silenziosità deve essere assicurata con opportuni sistemi di ammortizzo: si potrebbe pensare ad un’ogiva in cordura con un opportuno sistema di blocco. Il sistema di blocco serve per impedire che, a fine corsa, l’ogiva schiacci il codolo dell’asta sulla parte finale del fusto, rallentando la corsa dell’asta per attrito.

Prevedendo la possibilità, da parte del pescatore subacqueo, di modificare con semplicità (anche in acqua, prima del caricamento) il posizionamento del punto di aggancio degli elastici sotto il fusto (ovvero la distanza tra questo punto ed impugnatura), si permetterebbe al pescatore di modificare immediatamente il pretensionamento degli elastici, scegliendo così l’entità di energia che sarà immagazzinata e lo sforzo di carica necessario. Allo scopo, si potrebbe usare un elastico circolare, che a metà lunghezza e’ legato ad una sagola che si collega, tramite un’asola, ad un gancio posto davanti all’impugnatura. Prevedendo varie asole lungo la sagola si potrebbe variare la lunghezza della sagola, ovvero modificare il punto della sagola che si collega al gancio, e così si varierebbe il pretensionamento e la potenza di sparo. Questo sistema permette di pretensionare le gomme subito prima dell’inizio della battuta di pesca (per evitare inutili stress alle gomme stesse) e di disporre di un numero elevato di diverse potenze di sparo, selezionabili con facilità. Le due tacche di incoccio sull’asta usate negli arbalete attuali non sarebbero più necessarie per disporre di due diverse potenze di sparo, ma sarebbero comunque utili per facilitare il caricamento, dividendolo in due fasi.

Conclusione e note

In questo articolo sono stati presentati i concetti che sono alla base del Roller Gun, le sue caratteristiche, i suoi pregi e difetti, e si e’ descritto un modello più snello ed adatto alle acque Mediterranee. Lo scopo di questo lavoro e’ quello di far conoscere le potenzialità di quest’arma, di suscitare interesse intorno ad essa e di suggerirne possibili miglioramenti.

Chi volesse mettere in pratica i concetti esposti, dedicandosi al fai-da-te, dovrebbe però fare molta attenzione, e considerare i seguenti problemi:

1)     Il Roller Gun che usa le carrucole presso la testata presenta un punto molto delicato dal punto di vista strutturale. Infatti le carrucole ruotano attorno ad un asse orizzontale, che e’ ancorato al fusto; le due estremità dell’asse sono però soggette (a fucile carico) alla forza di trazione trasversale degli elastici che può provocarne la rottura, con pericolose conseguenze facilmente prevedibili. Infatti in caso di rottura le carrucole verrebbero spinte (dagli elastici) verso l’impugnatura del fucile. La struttura quindi dovrebbe essere molto robusta e progettata opportunamente, ed essere esente da questi rischi.

2)     Il Roller Gun che usa i fori presso la testata non presenta il problema indicato sopra, ma la sua realizzazione e’ comunque difficile. Infatti, per far partecipare anche la parte inferiore degli elastici alla trazione, gli attriti di scorrimento tra elastici e fusto nei pressi delle gole devono essere limitati il più possibile. Questo significa che la luce dei fori deve essere ampia, e soprattutto che la superficie di contatto deve essere studiata opportunamente in modo da essere minima, per limitare il meno possibile i movimenti delle molle. Quindi il progetto e’ critico e non è alla portata di tutti.

Per questi motivi, la realizzazione autonoma di questi fucili può presentare degli inconvenienti e non è consigliabile. La difficoltà nel progetto e nella sua implementazione, d’altra parte, è stata (finora) il principale ostacolo alla produzione di serie del Roller Gun.

                                                                Ing. Giovanni Battista De Giorgi  

*Foto di Rob Allen; www.roballen.co.za**Grafico ripreso da http://niko.bonitofreedive.org/

 

 

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