Classificazione polvere da sparo senza fumo - Appunti di Ricarica

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Classificazione polvere da sparo senza fumo

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Analizzano nel dettaglio le tipologie di polvere senza fumo partiamo dalla classificazione universale attribuita in base alla composizione chimica che si divide  in  :

base singola, (monobasica) ottenuta dalla sola cellulosa pura, anche denominata polvere fredda, stante l'assenza di nitroglicerina. Una semplice base ottenuta dalla nitratazione mediante acido solforico ed acido nitrico di cotone o cellulose.
doppia base, (bibasica) ottenuta gelatinizzando la nitrocellulosa unita alla nitroglicerina, anche denominata polvere calda proprio per la presenza di nitroglicerina. Le polveri più note di questa categoria sono la balistite (nitroglicerina + cotone collodio) e la cordite (nitroglicerina+fulmicotone).
tripla base, (tribasica) composte da Nitrocellulosa, Nitroglicerina e Nitroguanidina. Quest'ultimo propellente ha ridotto il flash e la temperatura di combustione senza sacrificarne le pressioni . Il suo utilizzo è prevalente in ambito militare per munizioni di artiglieria.

La classificazione però, come anticipato nel capitolo precedente, risulta molto più articolata, in quanto può essere fatta in base a diversi parametri. Se prendo ad esempio come punto di riferimento la densità gravimetrica (è bene ricordare che la polvere da sparo non occupa uniformemente un determinato volume) dovremmo prima distinguerla in  :

polvere ad alta densità (o voluminosa)
polvere a media densità
polvere a bassa densità

Proseguendo con un’ulteriore distinzione e prendendo come parametro di riferimento le caratteristiche geometriche delle particelle si può ulteriormente distinguere in :

• polvere granulare (o a granuli irregolari)
• polvere lamellare (quadrata, rettangolare o romboidale)
• polvere tubolare
• polvere emisferica schiacciata (dette anche lenticolari o sferoidali)
• polvere sferica (o a granuli sferici)
• polvere cilindrica, nelle configurazioni semplici (piena, mono perforata o multi-perforata)
• polvere a ciambella (sono una variante della cilindrica mono perforata caratterizzata da un'altezza molto ridotta rispetto al raggio)

Con riferimento alla gelatinizzazione dei granuli, quindi al fatto che i singoli  granuli siano più o meno compatti,  si potrà distinguere anche tra :

• polvere compatta
• polvere porosa e/o fibrosa

Prendendo come riferimento il volume di gas prodotto nella prima fase della combustione si distingue tra :

• polvere degressiva (offensiva) produrrà una maggiore quantità di gas all'inizio della combustione, ed il volume totale del gas prodotto sarà decrescente all’avanzare della combustione
• polvere costante, produrrà una quantità di gas costante per tutta la durata della combustione, ed il volume totale del gas prodotto sarà uniforme mentre la combustione procede
• polvere progressiva, produrrà una maggiore quantità di gas al termine della combustione, ed il volume totale del gas prodotto sarà crescente mentre la combustione procede

La polvere brucia perpendicolarmente alla sua attuale superficie e la quantità di gas prodotti dipende sempre dalla pressione sviluppatasi e dalla forma geometrica dei granelli di polvere. Quindi se la superficie del grano diminuisce durante la combustione (granelli tondi o lamellari), si ha una polvere degressiva (offensiva), se aumenta (grani o tubetti con più fori) si ha una polvere progressiva; se rimane costante (tubetto con foro) si ha una polvere neutrale. La velocità di deflagrazione inoltre può venire influenzata dai vari trattamenti effettuati sulla superficie dei granelli.

Con punto di riferimento la  velocità di combustione si distingue ulteriormente  tra :

• polvere vivace (alta velocità)
• polvere semi vivace (media velocità)
• polvere lenta (bassa velocità o progressiva)

Ricaricare cartucce con un quantitativo di polvere errato, come sappiamo, produce risultati non soddisfacenti anche se è stata dedicata grande attenzione nel preparare ogni singola cartuccia.
La percentuale di spazio occupata dalla polvere, rispetto al volume totale disponibile nel bossolo, è chiamata “densità di caricamento”. Con una densità di caricamento ridotta, la nostra polvere al momento dell’accensione  e la conseguente pressione generata possono essere soggetto di notevole variabilità. In linea generale riducendo la densità di caricamento si ha una riduzione della pressione  che causa a sua volta anche una diminuzione della velocità della palla. Al contrario, se la densità di caricamento aumenta, la polvere non sarà più in grado di muoversi all’interno della munizione,  generando un’ accensione e consecutiva pressione più uniforme. L’unità di misura della densità è comunemente espressa in grammi su centimetro cubo (g/cc)

Generalmente le armi lunghe da caccia a canna rigata richiedono polveri progressive, mentre le armi lunghe a canna liscia e le armi corte utilizzano polveri vivaci. Essendo prodotte diverse graniture, con forme differenti dei singoli grani, come ad esempio a microgranuli, a lamelle, a dischetti, a tubetti, pulverulenta, o altre forme speciali, è importante rammentare che lo spessore del grano incide anche sulla diversa "progressività" per quanto concerne la velocità di combustione.

Definire una polvere "progressiva" per indicare una polvere "lenta" a bruciare, sostanzialmente potrebbe come più volte affermato anche essere corretto, ma ritengo opportuno fare delle ulteriori precisazioni.

Nel caso dovessi consultare letteratura specifica sulla balistica interna, come certi manuali tecnici sugli esplosivi, al capitolo dedicato alla pirodinamica  settore della balistica della che studia la combustione delle polveri nelle armi da fuoco come se essa avvenisse in un ambiente a volume variabile) si parla di polveri degressive, costanti (o neutre) e progressive per indicare la modalità di combustione della polvere in relazione alla geometria dei singoli granuli. La modalità di combustione non deriva altro che  dal rapporto tra la superficie iniziale – burning area (e/o superficie utile) e la superficie finale del grano (final area).

Più precisamente :

• una polvere i cui grani hanno una burning area che diminuisce durante la combustione si dice degressiva
• una polvere i cui grani hanno una burning area che rimane costante durante la combustione si dice appunto costante o neutra
• una polvere i cui grani hanno una burning area che aumenta durante la combustione si dice progressiva

A prescindere dalla forma impiegata, le polveri discoidali, sferoidali e lamellari sono polveri degressive poiché i loro grani hanno una burning area che diminuisce durante la combustione. In verità è giusto precisare che le polveri sferoidali di recente fabbricazione non sempre sono degressive, ma possono anche essere classificate come costanti grazie a trattamenti superficiali applicati dai produttori.

In via generale si può affermare che le polveri destinate al caricamento delle armi corte e dei fucili a canna liscia sono quasi tutte degressive e solo in qualche caso, possono essere considerate costanti.  Polveri costanti, sono definite alcune polveri per armi corte e per fucili a canna liscia che possono essere lamellari, discoidali o sferoidali hanno subito un opportuno trattamento superficiale, per variare il volume di gas prodotto nella fase iniziale della combustione. Una polvere alla fine si definisce costante quando, durante il processo di combustione, mentre l'area esterna diminuisce, l'area interna aumenta pressoché dello stesso valore.

Appartengono alla categoria delle polveri progressive quelle polveri in cui la superficie utile aumenta durante la combustione.
Un esempio di polvere progressiva sono quelle destinate a scopi militari, con forma  cilindrica multi-perforata. In un granulo, grazie alla presenza di micro-perforazioni assiali plurime, la superficie utile aumenta tra il 25% e il 35% durante la combustione della polvere, che continua ad aumentare fino a quando le varie perforazioni o canali sono completamente bruciate.

Un metodo sperimentato e utilizzato per aumentare il grado di progressività della polvere è quello di passare dalla forma cilindrica a quella detta "a rosa", sempre utilizzando il sistema della multi-perforazione, cosa che fa aumentare ancora di più la superficie utile durante la combustione ma essendo la produzione molto più costosa di una polvere a granuli cilindrici, ed è estremamente rara reperirla nel mercato.

Per quanto concerne il generarsi della pressione, le diverse modalità di combustione comportano che  :

• le polveri degressive produrranno un picco pressorio all'inizio della combustione più marcato rispetto alle polveri neutre e progressive
• le polveri costanti  produrranno un picco pressorio tra 1/4 e 1/2 della combustione meno marcato rispetto alle polveri degressive ma più marcato rispetto a quelle progressive
• le polveri progressive produrranno un picco pressorio verso la fine della combustione molto meno marcato rispetto alle polveri degressive e neutre

A livello concettuale possiamo affermare che :

• le polveri degressive si adattano meglio ai bossoli di scarso volume
• le polveri costanti si adattano meglio ai bossoli di volume intermedio
• le polveri progressive si adattano meglio ai bossoli di grosso volume

Se vogliamo in ordine estendere questa classificazione dopo aver individuato il calibro, al peso più idoneo per la nostra polvere, sarà  possibile associare  in via generale:

• le polveri degressive alle palle più leggere in quanto la palla  più è leggera e più subirà una repentina accelerazione
• le polveri costanti  meglio si adattano alle palle di peso intermedio
• le polveri progressive meglio si adattano alle palle più pesanti

Portiamo un esempio ora con una delle polveri più diffuse in Italia, prodotte dalla finlandese Vihtavuori – serie 100 , quindi N 120–N 130–N 133-N 140 ecc., sono tutte  polveri cilindriche mono perforate a singola base quindi con sola nitrocellulosa, essenzialmente destinate alle armi lunghe e che per loro natura, brucerebbero con modalità degressiva se prive di idoneo trattamento superficiale. Se Vihtavuori non effettuasse queste lavorazioni che prevedono il fissaggio di apposite sostanze chimiche alla superfice dei granuli, avremmo tutte polveri identiche, ma in realtà  riesce a variare la velocità di combustione delle diverse polveri.  Modificando lo sviluppo dei gas durante la fase iniziale della combustione, più precisamente il volume, il produttore riuscirà ad intervenire sulla curva pressione–tempo. È grazie a questi procedimenti che le varie polveri risultano adattabili a munizionamenti completamente diversi tra loro, pensiamo alla VV N-110 che risulta ottima per le cartucce  destinate alle armi corte (revolver) magnum, la VV N-140 per munizioni da carabina calibro medio come il 308 Winchester, mentre la N-165 è adatta alle cartucce per carabina magnum ad elevata volumetria. Lo stesso discorso fatto per le Vihtavuori della serie 100 si può estendere anche alle altre case come la Lovex, Vectan, Norma.

Per creare una gamma di polveri più  meno ampia, i produttori devono intervenire sui seguenti parametri :

fattore di forma
spessore del granulo
indice di combustione
forza

Come avrete potuto intuire la classificazione delle polveri non è proprio così riduttiva come in molte riviste e molti “esperti” vorrebbero far credere.
Per concludere, portando come esempio una polvere della Baschieri & Pellagri, la storica MB x 32, ritengo che una buona descrizione tecnica dovrebbe prevede minimo l’enunciazione delle seguenti caratteristiche chimico-fisiche:

• Nitrocellulosa ad alto titolo di azoto
• Lamellare gelatinizzata, semi progressiva ( colore grigio fumo)
• Dimensioni nominali: mm 1,50X1,50x0,10
• Densità gravimetrica media : 475g./l.

Alla fine, come potete intuire, anche quelle poche e sintetiche informazioni in più,  potranno a colpo d’occhio fornire utili informazioni per il ricaricatore più esperto.
Created by Pier Paolo Cattaruzza ©
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