Una delle più eccentriche pistole degli ultimi decenni è la MaTeBa (Macchine Termo-Balistiche) 6 Unica del ’97, concepita sotto la dirigenza dell’ingegnere Emilio Ghisoni nell’azienda pavese. Questa rivoltella, oltre alla già inconsueta canna ribassata – allineata con la camera del tamburo inferiore, anziché con quella superiore -, presenta un’azione semiautomatica operata a corto rinculo: peculiarità che le valse la nomenclatura “auto-revolver”. La rotazione del tamburo infatti non avviene tramite l’armamento del cane da parte dell’operatore o tramite la pressione del grilletto. La 6 Unica è una pistola semiautomatica in azione mista (singola e doppia azione, SA/DA) con telaio suddiviso tra l’impugnatura e l’insieme di canna, castello e tamburo. Come per le altre “semi-auto”, pochi istanti dopo lo sparo, il castello si muove linearmente (vincolato dalle guide presenti sull’impugnatura). Arretrando verso il tiratore, il castello sposta il cane esterno in posizione di monta. Successivamente, la molla di recupero presente nell’impugnatura richiama il castello che, tornando in battuta, completa la rotazione del tamburo per allineare la successiva camera di scoppio alla canna.
Il tamburo della 6 Unica ha capacità di sei colpi, è basculante sul lato sinistro e non presenta unghiature esterne. Il tamburo possiede invece sei sedi per un perno poste sulla base circolare posteriore. L’azionamento di questo perno svincola il tamburo all’inizio del moto del castello, permettendone la rotazione tramite la “mano” posizionata sullo scudo della rivoltella. Il riposizionamento del meccanismo di rotazione rispetto ad altri revolver garantisce la necessaria rigidità strutturale al castello (nonostante questo sia aperto superiormente). Lo stesso perno è azionato anche tramite il pulsante di apertura del tamburo (ambidestro di serie) per permettere di ricaricare l’arma.
La 6 Unica presenta un sistema rapido di sostituzione della canna, tramite apposita chiave da inserire in volata (nelle versioni con canna non filettata). Ciò consente di variare la lunghezza della canna in base alle necessità di tiro. La rivoltella di Ghisoni è camerata in .357 MAG, .44 MAG e .454 Casull. È capace di operare anche con cartucce .38 Special e .44 Special, previa sostituzione della molla di recupero di base con quelle specifiche. La tacca di mira è fissa, mentre il mirino è regolabile sia in elevazione sia in deriva. Questo, unito al fatto che il copricanna si separa dal manicotto del castello contemporaneamente allo smontaggio della canna, garantisce il corretto azzeramento dell’arma con un rapido cambio del copricanna (e quindi del mirino) contemporaneamente alla sostituzione della canna.
La MaTeBa 6 Unica è nata come arma puramente da tiro sportivo. Nonostante la comodità della ripetizione semiautomatica, il peso elevato e l’elevato impulso di reazione allo sparo nel momento di completo arretramento del castello inducono un rilevamento importante. Unitamente al costo dell’arma e alla meccanica raffinata, questa caratteristica ha limitato la diffusione di quest’arma e della relativa meccanica, portando anche al fallimento dell’azienda agli inizi del millennio.
La scarsa efficacia del connubio ripetizione semiautomatica e revolver è dettata dalla meccanica dello sparo e dalla biomeccanica del tiratore. Le coordinate generalizzate che descrivono il moto nel tempo t sono:
- xf(t), yf(t): Spostamento lineare (arretramento) e verticale del fusto/mano nel piano sagittale.
Durante la fase di mira, l’arma è mantenuta in puntamento isometrico. Il sistema braccio-mano si comporta come un oscillatore meccanico smorzato soggetto all’onda sfigmica (battito cardiaco) e al tremore neuromuscolare. L’equazione differenziale stocastica che governa l’angolo di rilevamento θ(t) attorno all’equilibrio nominale θ0(t)=0 è:
Ibio ∙ d2θ(t)/dt2 + cbio ∙ dθ(t)/dt + kbio ∙ θ(t) = τcardio ∙ sin(2∙π∙fc∙t) + ξ(t)
Dove:
- Ibio: Momento d’inerzia del sistema arto-arma rispetto al fulcro di rotazione dominato dal polso e dalla spalla.
- cbio, kbio: Coefficienti di smorzamento viscoso e di rigidezza elastica determinati dall’azione attiva del tiratore.
- τcardio∙sin(2∙π∙fcardio∙t): Forzante armonica a bassa frequenza indotta dal pompaggio del sangue.
- ξ(t): Processo casuale che descrive il tremore fisiologico.
All’istante dello sparo (t0 = 0), la combustione della polvere genera una pressione transitoria Pgas(t) all’interno della camera di cartuccia.La spinta dei gas agisce in direzioni opposte sul fondo dell’ogiva e sulla faccia dell’otturatore (tramite la mediazione del bossolo):
(mb + ms) ∙ d2xbs(t)/dt2 + crec ∙ dxbs(t)/dt + krec ∙ xbs(t) = Pgas(t) ∙ Ab – Ffriction
Dove:
- xbs(t): Spostamento lineare dell’assieme canna-carrello relativo al fusto (corsa di svincolamento).
- mb: Massa della canna.
- ms: Massa del carrello.
- krec, crec: Coefficienti di rigidezza e di smorzamento della molla di recupero.
- Ab: Area normale al foro della canna;
Una volta che il proietto ha abbandonato la volata, la pressione scende; e, in un sistema a corto rinculo, per i primi millimetri di corsa del carrello (al quale è unito il gruppo otturatore), la canna è vincolata meccanicamente ad esso. Dopo l’arretramento, la canna si svincola dal carrello e si arresta contro il fusto, trasferendo un primo urto alla mano. Il carrello prosegue invece la corsa di apertura camera per inerzia, comprimendo la molla di recupero e armando il cane/percussore:
ms ∙ d2xs(t)/dt2 + crec ∙ dxs(t)/dt + krec ∙ xs(t) = −Foperation(xs)
Dove:
- xs(t): Spostamento lineare del carrello relativo al fusto (corsa di retrocessione e recupero).
Quando il carrello è totalmente arretrato, la forza totale Frec(t) trasmessa al fusto e alla mano del tiratore è la somma di tre componenti:
Frec(t) = krec ∙ xs(t) + crec ∙ dxs(t)/dt + ∆prec / trec
Dove:
- ∆prec: Quantità di moto traferita col rinculo.
Poiché l’asse canna si trova ad una distanza ortogonale h (braccio di leva) al di sopra dell’asse di rotazione del polso, questa forza longitudinale genera un momento torcente che induce la rotazione verso l’alto dell’arma:
Ihand ∙ d2θ(t)/dt2 + cθ ∙ dθ(t)/dt + kθ ∙ θ(t) = Frec(t) ∙ h − mf ∙ g ∙ dcg ∙ cos(θ)
Dove:
- Ihand: Momento d’inerzia della mano rispetto al fulcro di rotazione del polso.
- cθ, kθ: Coefficienti di smorzamento viscoso e di rigidezza elastica del rilevamento relativi alla biomeccanica del tiratore.
- mf: Massa del fusto sommata alla massa partecipante della mano e dell’avambraccio.
- dcg: Distanza dal baricentro del sistema.
Dopo aver raggiunto il punto morto posteriore, l’energia potenziale elastica accumulata nella molla di recupero (E = ½ ∙ kspring ∙ xs_max2) richiama il carrello in avanti per “camerare” una nuova cartuccia e riportare l’arma in batteria. Quando il carrello (e quindi l’otturatore) impatta contro la culatta della canna arrestandosi in chiusura (xs = 0), si genera un impulso opposto a quello di sparo. Questo crea una coppia di segno negativo che tende ad appruare la volata (contro-rinculo):
Mlck(t) = − Fpulse(t) ∙ h
Ridurre il parametro geometrico h diminuisce linearmente l’ampiezza del momento forzante Frec(t)∙h e il contro-rinculo Mlck(t) riducendo l’ampiezza massima del rilevamento θmax. Similmente, è possibile intervenire sulla massa delle componenti non reciprocanti e sulla sua distribuzione, dunque modificando mf e dcg, per ridurre il rilevamento (appesantendo però la pistola). Infine, è possibile ridurre la massa reciprocante ms per ridurre la quantità di moto del carrello sia durante il rinculo sia durante il contro-rinculo.
Ghisoni, successivamente al fallimento della sua azienda, riprese la progettazione di un’altra sua rivoltella, la MaTeBa M2006, per adattarla alla nuova pistola dell’azienda bresciana Chiappa Firearms. Assieme all’inventore Antonio Cudazzo, svilupparono la famiglia di pistole ad azione rotante Rhino del 2009. Questi revolver SA, DA o SA/DA, con lunghezza canna da due a sei pollici, presentano l’asse canna ribassato. L’allineamento canna-camera è ancora più esasperato rispetto alla M2006 e alla 6 Unica. L’impulso del rinculo risulta così alla medesima altezza dell’incavo dell’impugnatura, minimizzando il braccio di leva h e trasferendo la forza parallelamente all’asse canna. Questi risultati migliorano il brandeggio dell’arma e il riallineamento dell’arma al bersaglio per preparare lo sparo successivo. L’asse canna ribassato è ottenuto grazie all’uso di un cane interno. In singola azione, infatti, il cane viene armato tramite un rinvio che imita la forma del classico cane esterno delle altre rivoltelle. Il Rhino, ed il successivo Charging Rhino, è camerato in 9 Luger, 10 mm Auto, .40 S&W, .357 MAG e .44 MAG. Al contrario della 6 Unica, non essendo operato a rinculo, il Rhino consente di sparare i calibri intercambiabili senza apportare modifiche alla meccanica dell’arma. La perdita della ripetizione semi-automatica, consente contro intuitivamente un uso più gestibile della rivoltella: se da un lato la doppia azione dei revolver risulta relativamente pesante e l’armamento in singola azione è lento, l’assenza di una massa reciprocante importante riduce i fenomeni del rinculo e del contro-rinculo unitamente alla godibilità dello scatto leggero e netto tipico delle armi in singola azione. Inoltre, nelle versioni in sola DA come quelle in 9 mm, il peso scatto è inferiore a quello di altre rivoltelle.
Successivamente alla Chiappa Firearms, un’altra azienda armiera ad aver presentato soluzioni tecniche interessanti è la Arsenal Firearms con la Strike One nel 2012, un anno dopo l’apertura dell’azienda stessa nella provincia di Brescia. Questa pistola con meccanismo di scatto a percussore lanciato in singola azione incorpora il brevetto AF Speedlock®, concepito da Dimitry Streshinskiy ed ingegnerizzato dal progettista Nicola Bandini. Questo sistema a corto rinculo sfrutta un blocchetto cadente traslante verticalmente. La chiusura “in linea” dell’otturatore sulla canna è di tipo geometrico (stabile). Successivamente all’arretramento di canna e carrello, la prima viene svincolata dall’otturatore grazie alla caduta di un tassello di chiusura a “Y”. Questo elemento è vincolato alla canna tramite i due bracci superiori che si inseriscono in un apposito alloggio ricavato prima della culatta; ed è movimentato grazie ad un’asola (con profilo non rettilineo), ricavata nel braccio inferiore, nella quale si inserisce il perno di chiusura. Complici inoltre le guide verticali preseti sul carrello, il tassello può solo “cadere” e non scorrere parallelamente all’asse canna. La canna, dopo aver compiuto solo una traslazione lineare verso la mano del tiratore, si arresta. Il carrello prosegue invece la corsa espellendo il bossolo e raggiungendo il punto morto posteriore. Infine, il carrello, sotto l’azione della molla di recupero, torna in chiusura.
Sviluppato inizialmente con la pistola Bergmann-Bayard, lo schema meccanico di chiusura in linea nasceva per evitare l’oscillazione della canna, tipico dei sistemi Browning, mantenendo l’allineamento geometrico assiale durante l’intero ciclo di sparo. Il vantaggio fisico risiede nell’azzeramento della quantità di moto verticale della canna: ∆py = 0. Ciò garantisce una maggior precisione intrinseca della pistola, riducendo le variazioni stocastiche in merito agli accoppiamenti tra i componenti dell’arma. Il sistema di chiusura della Strike One riduce i tempi di ciclo dell’arma e consente, inoltre, di diminuire il braccio di leva h a soli 12 mm, data la minor altezza richiesta dal sistema per il suo funzionamento. Questa caratteristica, unitamente all’assenza di parti relativamente pesanti in moto verticale, consente di scaricare le forze di rinculo e di contro-rinculo in asse con la canna, migliorando il maneggio della pistola allo sparo ed in fase di riallineamento.
Un’altra soluzione tecnica di pregio della Strike One è la possibilità di scegliere tra fusti in polimero e in lega di alluminio 7075 (Ergal). I telai in polimero presentano un telaietto in acciaio incastonato per aumentare l’affidabilità, permettendo di avere guide per il carrello a tutta lunghezza nello stesso materiale del carrello. L’uso di fusti polimeri o metallici consente di adattare la pistola alla destinazione d’uso, rispettivamente: tattico o sportivo. Successivamente alla Strike One – conosciuta anche come Strizh (“Rondone”, in russo) – Arsenal Firearms ha presentato la versione polimerica compatta, la pistola Stryk-B, per uso difensivo e tattico, oltre alla versione aggiornata Strike One Mk II. Ad oggi, però, le pistole con brevetto AF Speedlock® sono assemblate e commercializzate dai marchi ceco-statunitense Archon Firearms – note come “Tipo A” e “Tipo B” – e Revint Italia – nota come “Strike Two” – rispettivamente per i mercati internazionale ed italiano.
Di linee simili alla Strike One, è stata recentemente presentata sul mercato la Revo Arms IS-9. Revo Arms, una nuova azienda con produzione nel bresciano, ha modificato la posizione degli elementi di un sistema di chiusura già collaudato ed apprezzato. La IS-9 rivisita il sistema a corto rinculo Browning modificato: lo schema meccanico tuttora dominante nel mercato globale delle semiautomatiche.
La prima versione del sistema Browning, inventatoda John Moses Browning, venne sviluppato alla fine dell’Ottocento e culminò nel brevetto della Colt M1911. Successivamente allo sparo, una bielletta, vincolata al perno di smontaggio, trascina la culatta della canna facendola ruotare verso il basso. Questo movimento svincola i tenoni lavorati sulla stessa dalle scanalature ricavate nel cielo del carrello e posizionate anteriormente alla finestra di espulsione. Si ottiene così il disaccoppiamento dei due elementi, permettendo al gruppo carrello-otturatore di proseguire la corsa. Questo sistema è stato evoluto nel “modificato”: il sistema Browning-Petter introdotto sulla Browning Hi-Power (HP-35 o FN GP-35). Sviluppato dal progettista Dieudonné J. Saive, e perfezionato da SIG Sauer e da Glock, al fine di eliminare il blocco oscillante e la dentatura di chiusura. Il blocco viene sostituito da un piano inclinato sul quale scorre la culatta della canna, nella quale è ricavata la relativa guida di scorrimento. La finestra di espulsione sul carrello è, in questo caso, essa stessa la sede nella quale si innesta la culatta della canna (appositamente sagomata) quando questa si riallinea al carrello. Da un punto di vista fisico, la cinematica di questo sblocco impone un angolo di inclinazione verticale θ compreso tra i 5° e i 7°, costringendo i progettisti a posizionare l’asse della canna sensibilmente al di sopra del fusto per consentire uno spazio sufficiente di caduta della culatta.
La Revo Arms IS-9, seguendo la falsa riga della “più tradizionale” Hudson H9, rappresenta l’estremizzazione geometrica del sistema a canna oscillante, minimizzando l’angolo θ, grazie al “sistema Browning ottimizzato”. Con la IS-9, la molla di recupero è posizionata frontalmente alla guardia del grilletto e poggia su di un’apposita sede del fusto, anziché essere vincolata al carrello e alla canna. La canna ha lo spazio necessario per completare l’oscillazione della culatta appena dietro il grilletto. Tutto ciò minimizza il braccio h, di soli 11 mm rispetto all’incavo dell’impugnatura. Nonostante i vantaggi del Browning ottimizzato, rimane un microscopico gioco di accoppiamento meccanico tra la canna e il carrello all’atto della chiusura, come per gli altri sistemi Browning.
La IS-9, come la Strike One, presenta un telaietto interno ed è stata sviluppata per essere Glock-compatibile, specialmente per quanto riguarda tacche di mira, mirini e caricatori (di serie venduta con caricatori in acciaio della bresciana Mec-Gar). Altra particolarità di questa pistola è la canna con profilo di rigatura multiradiale MRR®, sviluppata in collaborazione con Sabatti (altra azienda bresciana). Questa soluzione presenta due raggi di curvatura alternati che guidano il proiettile senza trafilamenti di gas e con attriti ridotti. Infine, anche il fusto presenta un brevetto (e segreto industriale) per quanto riguarda il materiale polimerico impiegato, al fine di garantire la leggerezza tipica dei polimeri ma con rigidezza superiore a parità di spessore.
Laugo Arms, diversamente dalle Arsenal e Revo, sfrutta un sistema di chiusura labile per la sua Alien. Il predecessore tecnologico di quest’arma è il Sistema Barnitzke (o chiusura labile con ritardo a gas), implementato per la prima volta su un fucile tedesco alla fine della Seconda guerra mondiale e successivamente miniaturizzato su alcune pistole, come la HK P7. Questo meccanismo impiega una canna solidale al fusto. In prossimità della camera di cartuccia, un foro di spillamento intercetta parte dei gas ad alta pressione generati dalla combustione della polvere, convogliandoli all’interno di un cilindro pneumatico. Il pistone ospitato nel cilindro è vincolato alla porzione anteriore del carrello. La forza contraria Fgas(t) esercitata dai gas nel cilindro contrasta la forza di rinculo generata dallo sparo Frec(t) esercitata sul fondello del bossolo:
Fgas(t) = Pgas(t) · Apiston
Contro:
Frec(t) = Pchamber(t) · Acase
Finché la pressione interna Ptot(t) = Pgas(t) + Pcamera(t) rimane elevata, il carrello non può arretrare, garantendo una chiusura stabile senza catene cinematiche meccaniche. La P7 posizionava però il pistone inferiormente alla canna, accumulando calore nella zona del guardamano e “rubando” volume nel telaio. La Laugo Alien ribalta questa meccanica: il sistema a gas è posizionato al di sopra della canna fissa, potendo così sfruttare lo spazio inferiore per incassare la canna nel fusto. Così facendo, l’asse canna risulta essere persino sotto il livello della mano: h = −1,7 mm. Il fatto che la canna rimanga solidale al fusto consente poi di usare una canna a profilo pesane: ottima per lo smorzamento delle armoniche durante lo sparo. Inoltre, la Alien sfrutta un cane interno invertito (incernierato sul cielo della linea del gas e basculante dall’alto verso il basso). Il tempo di sgancio rimane paragonabile a quello di un percussore lanciato. La slitta superiore (che contiene la linea del gas) ospita le mire o l’ottica ed è disaccoppiata dal carrello (afferabile lateralmente per il riarmo manuale): avendo accelerazione nulla, il tiratore non subisce la perdita visiva temporanea del riferimento di mira durante il ciclo di ricarica. I punti critici di questa soluzione, se comparata al Browning ottimizzato e al sistema AF Speedlock®, sono il calore trasferito al fusto, la necessità di pulire il sistema a gas dai depositi carboniosi ed il costo di un ordine superiore a quello delle altre due soluzioni. Per queste ragioni, la Laugo Alien resta una pistola confinata all’uso sportivo e, al massimo, all’uso difensivo “di lusso” con la compatta Laugo Remus.
Infine, l’ultima recente innovazione riguardo ai sistemi di chiusura per le pistole semi-auto è della Rideout Arsenal Dragon a percussore lanciato. Il sistema con ritardo a leva della Dragon trova il suo precursore in quello ideato dal progettista ungherese Pál Király negli anni Trenta del secolo scorso e successivamente implementato anche nel fucile d’assalto francese FAMAS. Questo sistema a massa sfrutta uno svantaggio meccanico per amplificare l’inerzia del carrello. Il principio fisico si basa sulla moltiplicazione dell’inerzia apparente:
meffective = mlck + R2·ms
Dove:
- mlck è la massa dell’otturatore.
- R = r2/r1 è il rapporto di leva (tra le distanze r delle masse dal fulcro).
La massa inerziale apparente R2·ms estremamente elevata impedisce l’apertura anticipata senza richiedere un carrello pesante ms o una molla di recupero con elevata rigidezza krec. Di conseguenza, il rinculo è limitato e la forza di ritorno in batteria è dolce, azzerando il fenomeno del contro-rinculo.
La Rideout Dragon, integrando il ritardo a leva in una struttura a carrello sdoppiato – dove la porzione posteriore rimane immobile e solo quella frontale arretra per effetto del rinculo – risolve i problemi di affidabilità legati alla massa reciprocante di altri sistemi, ottenendo una stabilità vettoriale totale. La Dragon vede il braccio di leva h posizionato ben 3,3 mm sotto l’incavo dell’impugnatura. Fisicamente, la spinta dei gas non induce più rotazione verso l’alto; la forza genera invece una micro-compressione rettilinea nel palmo o una trascurabile coppia verso il basso, istantaneamente compensata dal tono muscolare di sostegno.
Allo sparo, la massa frontale ritarda il movimento del carrello sottostante grazie alla leva. La quale è obbligata a spostare prima la massa e solo successivamente il carrello, data la presenza della molla di recupero (posto nella sezione anteriore del carrello) sulla quale preme la leva stessa. L’alloggio dell’ottica è invece separato dal vero e proprio carrello. È tuttavia possibile armare in emergenza la Dragon facendo leva sul punto rosso grazie ad una guida posta sul cielo dell’attacco per l’ottica e dentro la quale scorre normalmente il carrello reciprocante. Stesso concetto vale per la massa frontale: tirandola, è possibile armare la pistola senza dover vincere lo svantaggio meccanico della leva (rendendo così l’azione manuale semplice e versatile). La massa reciprocante totale è quindi ridotta di circa il 35% e l’energia cinetica residua a fine corsa è minimizzata. Complice la canna a profilo pesante posta al di sotto di questo meccanismo e vincolata rigidamente al fusto, la precisione intrinseca della Dragon risulta molto elevata. Anche l’intervallo tra uno sparo e l’altro è ridotto ai limiti biologici non necessitando di una lunga procedura per la riacquisizione del bersaglio.
La Dragon, con il suo ritardo a leva, richiede una manutenzione accurata dei leveraggi e degli innumerevoli piani di scorrimento. Potrebbe inoltre soffrire l’accumulo di residui carboniosi più dei sistemi a corto rinculo con chiusura geometrica. Al pari della Alien, la complessità meccanica ed il prezzo ne riducono i campi di impiego alle linee e ai campi di tiro. Tuttavia, la piattaforma Dragon è estremamente modulare per quanto riguarda il fusto (costituito da diverse parti rapidamente scomponibili) in modo da poter adattare l’arma al tiratore esigente. Anche la presenza dell’alloggio per l’ottica integralmente intercambiabile consente l’uso del punto rosso preferito.
Tutte queste rivisitazioni al concetto di pistola presentano un denominatore comune: l’asse canna ribassato e il quasi azzeramento della distanza h tra asse di rotazione del polso e punto di applicazione della forza di rinculo, confermando che la linearizzazione in asse delle forze con la canna è il parametro essenziale per intervenire sull’usabilità di queste piattaforme. Concetto originato dalla “fallimentare” auto-revolver 6 Unica.
