Come le penne guidano la freccia?
Senza entrare in un esame completo e dettagliato delle caratteristiche strutturali ed aerodinamiche dei diversi tipi di freccia e di alette, in queste note Ken Bearman indica in breve quanto può essere utile per un tiratore.
Una notizia base, da tenere sempre presente quando si parla di una freccia, è che ogni oggetto che si muove nell’aria, quindi anche una freccia, è soggetta agli effetti della pressione dell’aria stessa sul suo volo. Si può notare questo effetto osservando il volo di un’asta curva [piegata, non diritta, di forma simile a una parentesi” )” ] quando è gettata come una freccia: si vedrà che il suo percorso seguirà la curvatura esistente nell’asta; questo è dovuto alla pressione che l’aria esercita sulla parte convessa dell’asta che si muove in avanti.
Il volo della freccia in caso di vento.
In una giornata ventosa come si comportano le frecce?
Quando una freccia è in volo in una direzione che incrocia la direzione del vento esistente nella massa d’aria che sta attraversando, il vento esercita una pressione, una spinta, sulla freccia, che è maggiore sulle penne, montate nella parte posteriore della freccia, rispetto alla punta della freccia stessa.
Supponiamo che il vento provenga dalla sinistra ed esaminiamo il volo di una freccia scoccata verso un bersaglio posto a 90 metri.
Una freccia impiega da 1.5 a 2 secondi a percorrere 90 metri, in funzione della velocità dell’arco, del peso della freccia e della sua resistenza aerodinamica: semplificando al massimo un soggetto molto complesso, potremo affermare che, se la freccia volasse in modo perfettamente rettilineo rispetto alla massa d’aria, senza subire in alcun modo l’influenza del vento sulle alette, un vento di una intensità tale da provocare un movimento della massa d’aria di 1 metro in 1.5 – 2 secondi dovrebbe provocare un impatto della freccia spostato di un metro dal centro.
Ma se le alette montate sulla freccia fossero state scelte in modo tale da provocare un movimento della parte posteriore della freccia rispetto alla punta, il volo della freccia nella massa d’aria non sarebbe più rettilineo, ma obliquo: la freccia volerebbe verso il vento, ed offrendo all’aria il suo fianco, subirebbe nel volo una pressione che la sposterebbe verso sinistra, così come si è visto avvenire per l’asta curva. Se lo spostamento della parte posteriore della freccia fosse tale da provocare il suo spostamento in direzione del vento di 1 metro in 1.5 – 2 secondi, il volo della freccia rispetto al terreno sarebbe rettilineo, e la freccia colpirebbe il centro del bersaglio.
Quando un arciere afferma: “il vento veniva da destra e la mia freccia si è spostata a destra”, o “il vento veniva da sinistra e la mia freccia si è spostata a sinistra”, vuol dire che le alette montate sulle sue frecce sono troppo grandi per il tipo di freccia e per la velocità in volo della freccia stessa: lo spostamento della parte posteriore della freccia provocato dal vento è stato tale da creare una pressione dell’aria sulla freccia così forte da spostare il percorso della freccia rispetto al terreno nella direzione del vento.
Per poter scegliere il tipo di alette più adatte per le dimensioni, il peso e la rigidità delle frecce, occorre eseguire prove con più gruppi di 3 – 4 frecce identiche, che montano alette di diverse dimensioni.
In un giorno in cui spira un vento regolare dalla destra o dalla sinistra rispetto alla direzione di volo delle frecce, eseguire tre o più serie di tiri su bersaglio di 120 cm posto ad una distanza tale da poter raggruppare le frecce entro la zona blu, usando i diversi gruppi di frecce con diversa impennatura, senza spostare la posizione destra – sinistra del mirino rispetto alle prove fatte in assenza di vento. Registrare il centro di ogni gruppo di frecce e la media delle diverse serie di tiri fatte, gruppo per gruppo.
Si vedrà che il centro di ogni gruppo con diversa impennatura è in posizione diversa.
Il gruppo o i gruppi di frecce che presentano il loro centro spostato rispetto al centro del bersaglio nella direzione da cui proviene il vento sono impennate con penne troppo grandi; quelli che presentano il loro centro spostato in direzione opposta sono impennate con penne troppo piccole.
Il gruppo che presenta il suo centro coincidente col centro del bersaglio ha una impennatura adatta alle condizioni della giornata.
La prova dovrebbe essere eseguita per più giorni, con vento più o meno forte, proveniente sia da destra che da sinistra, in modo da poter valutare quale è l’impennatura più adatta nelle diverse condizioni.
A causa dei molteplici fattori che influenzano il volo delle frecce, che non è stato possibile elencare, sarà praticamente impossibile trovare una impennatura ideale, valida in modo assoluto per ogni condizione di vento, ma eseguendo una messa a punto come indicato è possibile arrivare alla scelta di una impennatura accettabile, che permetta di ottenere risultati sufficientemente precisi in ogni occasione.
Rotazione delle frecce in volo
È bene eseguire l’impennatura in modo tale da impartire una rotazione alle frecce durante il volo?
A questa domanda Ken Bearman risponde dando le seguenti indicazioni, che ogni arciere può tenere presente per decidere cosa è meglio per il suo caso specifico, perché impartire o meno una rotazione alla freccia è strettamente legato alla tecnica di tiro ed alle scelte fatte da ogni singolo arciere.
Le frecce assumono naturalmente una lenta rotazione, provocata dalla reazione dell’arco; le oscillazioni iniziali della freccia, evidenti nei primi istanti del volo, hanno una diretta influenza su questa rotazione.
La direzione della rotazione naturale è opposta per arcieri destri o mancini, ed è molto importante che volendo aumentare la rotazione della freccia il montaggio delle alette sia fatto in modo tale da non contrastare questa rotazione naturale, ma da incrementarla, per ottimizzare l’effetto giroscopico, provocato dalla rotazione, che rende più stabile il volo.
Guardano la freccia incoccata dalla direzione in cui è l’arciere, quando la freccia lascia l’arco ha una rotazione naturale nella direzione delle lancette dell’orologio per tiratori destri e nella direzione opposta per tiratori mancini.
Una freccia praticamente senza rotazione può subire l’influenza di ogni piccola turbolenza che incontra nel suo volo, ma risponde più prontamente all’azione del vento, permettendo quindi una più pronta correzione automatica del suo volo (vedi sopra).
Una freccia con una certa rotazione può subire in modo minore l’influenza delle piccole turbolenze, ma risponde meno prontamente all’azione del vento, con una correzione automatica durante il volo meno efficace.
Il volo di una freccia dotata di rotazione può essere quindi meno stabile in caso di vento laterale. Quando si genera una pressione dell’aria su di un lato della freccia, le alette ricurve agiscono come un’elica: per questo effetto, il retro della freccia può essere spinto verso l’alto o verso il basso, secondo la direzione di provenienza del vento e la direzione in cui sono curvate le alette.
Se il vento proviene dalla sinistra ed il tiratore è destro, la freccia dovrebbe ruotare nel senso delle lancette dell’orologio: la pressione sul lato della freccia e la rotazione delle alette forzerà il retro della freccia verso il basso. Questo provocherà un movimento verso l’alto della punta della freccia, che a sua volta innescherà nella freccia un effetto di planata o di cavalcamento, a causa del beccheggio a cui dà luogo in queste condizioni il flusso dell’aria.
Tutte queste deviazioni dalla linea di volo ideale sono comunque piccoli e dipendono dalla velocità di rotazione della freccia, dalla grandezza delle alette e dalla velocità della freccia, ma esistono, e devono essere prese in considerazione quando si esegue la scelta delle penne e dell’angolo di attacco di queste sulle proprie frecce.
N.B. Consiglio di leggere con attenzione anche l’articolo sul FOC.
