Enciclopedia delle armi - a cura di Edoardo Mori
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Il silenziatore

Silenziatori - Silencers - Schalldämpfer

pistola silenziata

Tipica immagine di pistola con silenziatore

ATTENZIONE:   Questo è uno studio storico; i disegni indicano schemi di principio e non dettagli costruttivi. E' pericoloso montare su armi silenziatori improvvisati e può essere fonte di guai giudiziari il fabbricare o detenere silenziatori senza osservanza delle dovute formalità.
Si veda anche la pagina sull'acustica dello sparo .

Il silenziamento dello sparo è richiesto in capo militare e civile per vari motivi:
- il silenziatore presenta vantaggi tattici perché non consente di localizzare il tiratore;
- il tiratore, sapendo di poter contare sul fattore sorpresa e di non essere soggetto ad una reazione immediata da parte dell'avversario, spara con molta maggior tranquillità. Il silenziatore è quindi un accessorio quasi indispensabile per azioni di commandos che debbano svolgersi di sorpresa.
- il tiratore non è soggetto allo shock fisico dello sparo;
-riduce l'inquinamento acustico dei poligoni aperti ed il rumore in quelli al chiuso.

L'inconveniente della facile localizzabilità delle armi da sparo, anche per effetto della vampata e della fumata prodotta dalla polvere nera, fu rilevato già all'inizio della storia delle armi da fuoco, e, in mancanza di rimedi, si continuò ad usare, per imboscate e per certe cacce, fino alla fine del 700, la balestra o l'arco. Un piccolo passo avanti venne fatto con i fucili a vento che potevano essere uditi ma non visti.
Alla fine dell'ottocento gli inventori cominciarono ad interessarsi al problema del silenziamento dello sparo, ma (se si escludono alcuni ingenui tentativi di inventare meccanismi che chiudessero la bocca dell'arma subito dopo il passaggio del proiettile), il silenziatore come lo conosciamo ancora oggi nella sua struttura fondamentale nasce nel 1908 ad opera di Hiram Percy Maxim, figlio del più famoso Sir Hiram S. Maxim, inventore dell'omonima mitragliatrice. Il primo modello, applicato su di un fucile Winchester, non silenziava gran che, ma già nel 1910 H.P. Maxim brevettava un modello di silenziatore veramente efficace, ampiamente commercializzato, avente la caratteristica che il foro per il passaggio del proiettile era eccentrico e non richiedeva quindi la modifica della linea di mira.
Negli anni immediatamente successivi, i brevetti di nuovi tipi di silenziatori si moltiplicarono. Prima di passare alla loro descrizione e storia è però opportuno esporre i principi teorici fondamentali alla base della costruzione dei silenziatori.
I rumori connessi allo sparo di un'arma derivano da tre fonti:
1) rumori prodotti dal meccanismo di sparo ed espulsione dell'arma
2) rumori prodotti dall'espansione dei gas di sparo dell'arma
3) rumori prodotti dal proiettile nell'aria e al momento dell'impatto.

1) Nelle armi a ripetizione ordinaria vi è solo il rumore dello scatto del grilletto e del percussore che colpisce l'innesco. Nelle armi automatiche vi può essere il rumore della massa battente che percuote, retrocede e ricamera una cartuccia. Questi rumori sono quasi sempre mascherati dai rumori dello sparo vero e proprio ed assumono un certo rilievo solo nelle armi munite di silenziatore. Infatti la massa battente a vuoto di un mitra Sten produce un rumore di circa 100 dB, pari al rumore di un'arma ben silenziata.

2) Lo sparo vero e proprio è prodotto dalla rapida espansione dei gas che escono dalla bocca dell'arma con una velocità che può essere doppia di quella del proiettile e con una pressione di alcune centinaia di atmosfere, ed è lo stesso rumore, fatte le debite proporzioni, che produce lo stappamento di una bottiglia di spumante (pressione circa 5 atmosfere) e lo sparo di una carabina ad aria compressa (circa 10 atmosfere).
Nel rumore dello sparo si possono distinguere tre componenti fondamentali:
a) l'onda precorritrice, causata dal fatto che il proiettile, viaggiando nella canna, accelera e comprime l'aria che vi si trova, così che il proiettile è preceduto da un'onda che raggiunge la pressione di parecchie atmosfere. Quest'onda può cumularsi, in certi tipi di arma, con quella provocata dai gas che, per difetto di aderenza tra canna e proiettile, riescono a superare ed a precedere il proiettile.
b) l'onda provocata dal repentino dislocamento della massa d'aria alla bocca dell'arma quando ne esce il proiettile; essa è normalmente trascurabile, ma assume importanza nelle armi silenziate, specialmente se il silenziatore è munito di diaframmi elastici;
c) l'onda provocata dall'uscita dei gas caldi dell'esplosione, costituente il rumore dominante delle armi non silenziate. La pressione di quest'onda dipende fondamentalmente dalla pressione dei gas e questa, a sua volta, dalla lunghezza della canna e dal tipo di polvere. Canne corte e polveri progressive hanno come conseguenza alte pressioni di bocca; il contrario avviene con canne lunghe o polveri vivaci.
Una canna corta in relazione alla velocità di combustione della polvere (e ciò avviene di regola con i revolver a canna corta e munizioni potenti ) produce un notevole aumento dell'intensità dello sparo, pur non aumentando necessariamente la pressione dei gas, poiché può avvenire che dalla canna escano dei gas incombusti che, combinandosi con l'ossigeno dell'aria, esplodono fragorosamente (fuoco di bocca) .

3) I rumori prodotti dal proiettile durante il suo volo sono ben tre.
Il primo rumore è il sibilo, ben noti a tutti i cacciatori che si vengono a trovare sotto il tiro di altri colleghi.
Esso è riconducibile sia ai vortici che al risucchio d'aria dietro al proiettile, sia a quel fenomeno che in aerodinamica è conosciuto come "rumore dello strato limite": quando un corpo solido si muove ad alta velocità in un elemento gassoso la viscosità del gas provoca la comparsa di uno strato turbolento in prossimità della superficie del corpo stesso, dello spessore variabile da frazioni di millimetro ad alcuni centimetri, a seconda delle dimensioni del corpo, della sua rugosità superficiale, della densità del gas. In esso si generano così dei vortici che provocano variazioni di pressione e quindi onde sonore che possono raggiungere anche notevole intensità; il sibilo di un apparecchio a reazione raggiunge anche i 140 dB ed un proiettile di arma leggera produce un suono che a 10 metri dalla traiettoria arriva a 95 dB. Questo rumore si propaga anch'esso, naturalmente, con la velocità del suono.
Il secondo rumore, analogo al suono del proiettile che rimbalza dopo aver urtato contro un ostacolo, subentra in luogo del sibilo in determinate circostanze ed è quello ronzante e quasi musicale che produce il proiettile non sferico male stabilizzato. Il proiettile così destabilizzato produce il tipico ronzio propagantesi, alla velocità del suono attorno al proiettile.
Il terzo suono, detto onda balistica, è quello prodotto da un proiettile che viaggia ad una velocità supersonica e racchiude il suono entro il cosiddetto cono di Mach. Esso non si forma alla bocca dell'arma, ma circa 30-40 cm. più avanti poiché alla bocca i gas hanno velocità superiore a quella del proiettile e quindi la velocità relativa del proiettile non è supersonica; il bang è indipendente dal rumore proprio del corpo che lo produce ed è un suono continuo che si propaga sul terreno, lungo la direzione del proiettile, con la velocità del proiettile stesso. Chi si trova dietro all'arma che spara il proiettile supersonico non può sentire il bang come suono diretto, ma solo come suono riflesso, sempre che non si sommi al rumore dell'onda di bocca; quando il proiettile scende a velocità subsonica si ritornano ad udire i rumori propri del suo movimento (sibilo o ronzio). Se viene silenziato il rumore dell'onda di bocca, non è più possibile localizzare la posizione dell'arma che ha sparato, perché per l'ascoltatore il rumore sembrerà provenire da un punto della traiettoria del proiettile; l'arma sarà localizzabile da chi si trovi dietro lo sparatore.
Il rumore dell'onda balistica è molto più schioccante di quello dell'onda di bocca e ciò è dovuto al fatto che mentre la frequenza dominante dell'onda di bocca è di circa 500 Herz quella dell'onda balistica è di circa 3000 Herz. L'intensità dell'onda balistica è pressoché indipendente dal tipo di proiettile di arma leggera ed è pari a circa 136-140 dB (ecco il motivo per cui per le orecchie può essere più dannoso essere vicino al tiratore che non lo sparare personalmente).
Da quanto esporto risulta evidente che il silenziatore può attenuare solo il rumore prodotto dall'onda di bocca; non può invece influire in alcun modo sui rumori prodotti dal meccanismo dell'arma o dal proiettile e, tanto meno, sul rumore dell'onda balistica. È per questo motivo che in tutte ha armi silenziate, che impiegano munizioni sviluppanti velocità supersonica, si cerca di ridurre la velocità iniziale del proiettile a velocità subsonica o impiegando munizioni con carica di lancio opportunamente ridotta, opporre modificando la canna dell'arma con prese di gas di sparo, che causano una diminuzione di pressione e conseguentemente di velocità.
I sistemi finora escogitati per attenuare l'onda di bocca cercano tutti di sottrarre in vario modo energia ai gas di sparo.
I sistemi applicati, singolarmente o congiuntamente sono i seguenti.
- Espansione dei gas in un contenitore; i gas si mescolano con l'aria ivi contenuta e la comprimono con la conseguente diminuzione della loro pressione e temperatura. Ricordo che la pressione media dei gas alla bocca è di 100-200 atmosfere e la temperatura di oltre 1000°. In pratica qualunque tubo o scatola opportunamente applicato alla bocca dell'arma ed avente un volume pari ad almeno 20 volte quello dell'anima della canna, attenua il rumore di una decina di decibel.
Una certa attenuazione si ottiene anche racchiudendo l'arma in una camera d'aria, che si gonfia al momento dello sparo e lascia poi defluire lentamente i gas attraverso il foro prodotto dallo stesso proiettile (cosiddetto "guanto in Churchill"). Funzione analoga può svolgere una borsa per l'acqua calda assicurata alla canna.
- Assorbimento di calore da parte di radiatori lamellari, di filamenti metallici, di liquidi, e delle stesse pareti di silenziatore. Per questo motivo quasi tutti i silenziatori sono costruiti con metalli conduttori; la sostanza più usata per assorbire il calore è però la lana o la rete di acciaio non troppo fine. Qualche decennio fa (1967, Frankford Arsenal) è stato sperimentato un tipo di silenziatore, tra i più efficaci, costituito da una barra di speciale lega di alluminio spugnosa ottenuta fondendo l'alluminio assieme a dei sali che poi vengo disciolti . La barra, salvo una piccola camera iniziale, è forata con un'anima liscia che ha lo stesso diametro del proiettile ed i gas di sparo si diffondono attraverso la massa spugnosa con una attenuazione dello sparo di quasi 30 decibel.
- Formazione di turbolenze all'interno del silenziatore per rallentare la velocità dei gas. A questo scopo l'interno del silenziatore viene diviso con diaframmi (che assorbono anche calore) in vari scompartimenti in modo che il gas deve espandersi e ricomprimersi nel passare dall'uno all'altro; i diaframmi inoltre possono essere variamente sagomati o intagliati per far turbinare i gas. In alcuni silenziatori in luogo dei diaframmi vi è una spirale che allunga il percorso che i gas devolvo compiere.
- Trasformazione in lavoro dell'energia dei gas che per uscire devono comprimere delle molle.
In sostanza un silenziatore per armi è del tutto simile ad un silenziatore per motori a scoppio, con l'unica differenza che il primo deve essere forato in modo da consentire il passaggio del proiettile, il che impedisce di ottenere una attenuazione totale del rumore (questa potrebbe essere raggiunta solo con dimensioni del silenziatore praticamente inaccettabili). In alcuni silenziatori il foro per il proiettile è chiuso da uno o più diaframmi di gomma che vengono perforati dal proiettile stesso, oppure sono già incisi a croce in modo da aprirsi al suo passaggio e poi rinchiudersi. Questo artificio consente di guadagnare alcuni decibel di attenuazione in quanto i diaframmi sopprimono quasi completamente l'onda precorritrice, ma presentano l'inconveniente di dover esseri sostituiti quasi dopo ogni sparo.
Non è utile applicare utilmente il silenziatore ad un revolver (salvo che si tratti di un Nagant, in cui il bossolo al momento dello sparo avanza e si inserisce nella canna, assicurando la tenuta dei gas)) perché non si riuscirebbe, comunque, ad eliminare il rumore dei gas che sfuggono nella fessura tra il tamburo e la canna. Con le pistole semiautomatiche, se si vuole ottenere un buon silenziamento, occorre evitare le pistole a chiusura labile il cui otturatore si apre quando nella canna vi è ancora una pressione rilevante.
La maggior difficoltà costruttiva di un silenziatore consiste nel perfetto allineamento e centraggio dei componenti interni rispetto all'anima della canna in modo che il foro per il passaggio del proiettile sia quanto più possibile piccolo (in genere pochi decimi di millimetro in più del diametro del proiettile), senza compromettere la sicurezza dello sparatore. Infatti all'uscita dalla bocca il proiettile, come già detto, può non essere ben stabilizzato.
Un silenziatore arrangiato in casa, o serve a ben poco, oppure rischia di volar via assieme al proiettile, al primo sparo.
Un buon silenziatore non altera la traiettoria del proiettile e non influisce sulla precisione dell'arma. Se il silenziatore consente che i gas sorpassino il proiettile, si creano turbolenze che possono portare a perdita di stabilità del proiettile; ciò si verifica anche nei silenziatori con diaframmi di gomma, a causa dello sfregamento contro di essi.
Secondo certi studi eseguiti in relazione al caso Marta Russo, la presenza di un silenziatore comporta una aumento dei temperatura sulla base del proiettile, rilevabile in sede di perizia. Sul punto ho i miei dubbi (come, del resto, su tutto il caso, basato su perizie iniziali errate)!
Un silenziatore attenua il rumore, al massimo, di 30 dB. Però anche silenziatori meno efficienti raggiungono quasi sempre il risultato di rendere il rumore di uno sparo non riconoscile come tale, il che è di solito più che sufficiente.
Storicamente il primo silenziatore brevettato è quello di Maxim. Il modello 1908, che assomigliava ad una pompetta del Flit con relativo serbatoio, non funzionava gran che. Già il modello 1909 era sufficientemente efficiente e il modello 1910 è quello definitivo, usato ed imitato in tutto il mondo fino ad oggi, con minime varianti. Esso è diviso all'interno in numerose piccole camere, da diaframmi cavi e sagomati in particolare maniera al fine di assorbire molto calore e di creare turbolenza. Già Maxim comprende che il foro per il passaggio del proiettile può essere eccentrico e che quindi il silenziatore può lasciar libera la linea di mira. Silenziatore Maxim
Silenziatore Maxim 1910

Maxim

Diverso tipo di diaframma in una versione appena successiva.

Come tante altre invenzioni in materia di armi, la scoperta era già nell'aria perché nel giro di pochi mesi, i brevetti si moltiplicano.
Klau

Silenziatore Klau

Nel 1909 P. Klau inventa un silenziatore costituito da una spirale elicoidale racchiusa in un tubo ed avente la funzione sia di dissipare il calore che di trasformare energia, comprimendosi. Simili sono il silenziatore Fiala del 1919 e lo Sionic Mac-Dampfer del 1967; questo, integrato nell'arma, venne montato sulla pistola mitragliatrice Ingram M10 e M11 e sulla versione survival dello Armalite AR-7. Era estremamente efficiente riuscendo a combinare una adeguata turbolenza dei gas con un loro efficace raffreddamento.

Il silenziatore Billerbeck, pure del 1909, contiene una quarantina di elementi tronco-conici con il vertice rivolto verso la bocca dell'arma, infilati l'uno nell'altro e separati l'uno dall'altro da molle, cosi che, almeno nelle intenzioni dell'inventore, i gas di sparo comprimerebbero le molle e verrebbero deviati lateralmente e si raffredderebbero sulle pareti dei coni.
Nello stesso periodo compare il silenziatore Moderator che unisce il sistema Maxim a quello Klau: esso è diviso da due diaframmi in tre camere di volume decrescente e in ogni camera vi sono fasci di spirali elicoidali, con passo sinistrorso nell'una e destrorsa nelle altre.
Del 1910 è il silenziatore Moore, successivamente perfezionato nel 1912. Esso sfrutta al massimo la creazione di turbolenze in quanto il corpo del silenziatore è diviso in tante camere con pareti curvilinee ed il proiettile attraversa il silenziatore dentro ad un tubetto a griglia. Un centinaio di questi silenziatori vennero acquistati dall'esercito americano per essere montati su fucili Springfield.
I "Sound Moderator" della Parker Hale, come molti altri silenziatori di origine sconosciuta, sono semplici tubi divisi in camere di espansione da diaframmi metallici. In genere subito dopo la bocca dell'arma vi è una camera più grande delle altre, pari a circa un terzo dell'intero volume del silenziatore.

P38

Silenziatore per P38

Il silenziatore AAI (Aircraft Armaments Inc.) venne creato per la pistola P 38. Esso si differenzia alquanto dagli altri perché è molto corto e tozzo; la lunghezza è di soli 12 cm. e il diametro di cm. 7,5. L'interno è diviso da nove diaframmi di alluminio in altrettante camere eguali, di cui le prime due sono vuote e le altre sono riempite con lana di acciaio. La bocca del silenziatore è chiusa con un diaframma di gomma. A differenza degli altri silenziatori il foro nei diaframmi per il passaggio del proiettile è di ben 12 mm. contro i 9,5 prevedibili.

Walther

Silenziatore per Walther MPK

Il silenziatore Walther MPK è stato fabbricato dopo il 1963 per l'omonima arma. Consiste in un tubo di circa cm. 25 x 4,8, contenente un elaborato assortimento di parti geometricamente complicate: tubi, coni, cilindri, eliche, camere di espansione. Il silenziatore è completamente costruito in alluminio e riduce lo sparo ad un suono paragonabile ad uno smorzato battito di mani, seguito da un sibilo.
La stessa Walther ha brevettato nel 1969 un altro silenziatore, studiato dallo specialista Siegfried Hubner: trattasi sostanzialmente di un silenziatore a camere in cui la prima è studiata in maniera da immagazzinare parte dei gas e lasciarli uscire solo quando la pressione interna nelle altre camere è scesa oltre un certo valore.

Hubner
Silenziatore di S. Hubner

Il silenziatore Beretta, costruito prima della seconda guerra mondiale, contiene numerosissimi (circa 60) diaframmi con rilievi spiraliformi, separati di poco l'uno dall'altro, che creano forte turbolenza e dissipano il calore.
Fra altri tentativi famosi ricordiamo il silenziatore Westfall del 1914 (qui sotto)

westfall

con un sistema misto di molle e diaframmi e il silenziatore francese Unique (qui sotto) degli anni 50, per il calibro 22, non molto efficiente. I modelli commerciali francesi sono in genere dei semplici tubi di una ventina di cm.di lunghezza e 2,5 cm di diametro,con una prima camera di espansione lunga 1/3 e una diecina di camere di espansione che occupano i restanti due terzi. L'attenuazione del suono non supera i 17 dB.

unique

Il silenziatore della Heckler & Koch per la pistola mitr. MP5SD riunisce i diaframmi ad imbuto a camere di espansione con rete metallica di raffreddamento. Attenua il suono di circa 20 dB.

Heckler & Koch

Silenziatore Heckler & Koch

Qui sotto un altro modello tedesco della seconda guerra mondiale per il fucile K98. Un modello precedente aveva i coni di deflessione con lamelle flessibili.

K98

Chiudiamo questa breve rassegna con due dei tanti brevetti, assolutamente impossibili, con cui si è cercato di risolvere il problema del silenziamento chiudendo la volata della canna subito dopo il passaggio del proiettile!

Tutti i silenziatori non incorporati all'arma vengono montati sulla canna dell'arma nei modi più svariati: o semplicemente infilando l'attacco su di essa e fissandolo con una vite od una fascetta, o con un attacco a baionetta che sfrutta lo zoccolo del mirino, o avvitandolo ad una filettatura già presente sulla canna o creata all'uopo. È anche possibile che il corpo del silenziatore venga infilato sulla canna in modo da contenerla in parte.
Sleeve gun

Arma silenziata con silenziatore integrato

Diverse strutturalmente sono le armi silenziate in cui il silenziatore è integrato stabilmente nell'arma stessa, con modifiche anche a parti dell'arma, il che consente di rendere l'arma più maneggevole, di aumentare lo spazio per far espandere i gas e di diminuire la velocità del proiettile a valori subsonici, bucherellando la canna che entra in parte nel corpo del silenziatore.
Per chi volesse affrontare il problema con maggior dettaglio, consiglio una visita all'archivio dei Brevetti negli Stati Uniti.   Le immagni e talvolta i testi sono in formato tiff e occorre un adeguato plugin per visualizzarle.


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