Spazio di testa ( ingl.: Headspace; ted.:Verschlussabstand)
Percorso libero (ing.:Free bore, Free travel; ted.:Freiflug)

Con il termine "spazio di testa" si intende lo spazio che intercorre tra la faccia anteriore dell'otturatore o della bascula e la superficie delle canna, esterna od interna alla camera di cartuccia, che provvede a bloccare il bossolo nel punto di massima introduzione.
Qualcuno lo definisce erroneamente come spazio tra la faccia anteriore dell'otturatore e fondello del bossolo, ma questo è un dato che talvolta può variare da cartuccia a cartuccia, mentre lo spazio di testa è un dato che attiene alla costruzione dell'arma e quindi fisso. Ciò non toglie che, in fin dei conti, la nozione di Spazio di testa stia semplicemente indicare quale è il giusto gioco tra otturatore e fondello della cartuccia.
Lo spazio di testa, nel senso ora precisato, varia notevolmente a seconda del tipo di bossolo. Esaminiamo le immagini qui sotto tratte dal famoso Hatscher's Notebook.

Nella cartuccia il cui bossolo ha l'orlo, lo spazio di testa, sarà di pochi millimetri, pari allo spessore dell'orlo che ha per l'appunto la funzione di bloccare il bossolo facendo contrasto con il piano di culatta, eventualmente munito di scanalatura (munizioni a percussione anulare, munizioni per fucili a canna liscia). La stessa cosa vale per le munizioni semi-rimmed. Invece lo spazio di testa sarà lungo quanto l'intero bossolo se questo è rimless poiché il bossolo viene fermato dal contrasto della sua bocca con il gradino terminale della camera di cartuccia (munizioni per pistola) oppure dal contrasto della spalla del bossolo con la corrispondente spalla della camera. Nel caso di bossoli cinturati (invenzione con significato più commerciale che tecnico) lo spazio di testa è, in teoria, misurato a partire dal risalto anteriore della cintura; in pratica questo è spesso insufficiente ad arrestare la cartuccia ed anche la spalla interviene a fissare il bossolo e a determinare lo spazio di testa.
Ogni tipo di bossolo ha quindi comportamenti diversi a causa di variazioni dello spazio di testa.
Lo spazio di testa deve essere il minore possibile tenendo però conto che il bossolo non deve interferire con il sistema di chiusura, con il percussore, con il funzionamento semiautomatico. È chiaro che uno spazio di testa errato per eccessiva riduzione potrebbe portare a difficoltà di chiusura dell'arma o a difficoltà di sua apertura dopo lo sparo. Inoltre lo spazio di testa troppo corto può portare a forzare il bossolo nella camera di cartuccia; se la bocca del bossolo finisce per impegnare un po' l'inizio della rigatura si verificheranno senz'altro sovrapressioni pericolosissime.
Il pericolo però, specialmente nei bossoli a bottiglia, viene senz'altro da un eccessivo spazio di testa che può essere dovuto:
1 - a difetto dell'arma per errori di produzione o per deformazioni successive (molto probabile in vecchie armi o in armi militari riassemblate con carrelli ed otturatori di diversi lotti di produzione e, talvolta, persino di diversi produttori).
2 - a difetto del bossolo perché di calibro errato (ad esempio confondendo un 6,5x57 con uno 6,5x54) o perché deformato o accorciatosi nel corso di precedenti operazioni di ricalibratura. Se lo spazio di testa è superiore al dovuto, anche per valori di poco superiori ad un millimetro, al momento dello sparo avvengono i seguenti fenomeni:

1. Il bossolo si dilata alla bocca e l'attrito la fa aderire alle pareti della camera; il fondello, non appoggiato contro l'otturatore, arretra, il bossolo si dilata in lunghezza e spesso si provoca la sua rottura circolare circa mezzo centimetro sopra il fondello.


2. I gas di sparo escono dalla chiusura con pericolo per il tiratore; in alcuni casi anche il castello può scoppiare.


3. L'otturatore, se ha gioco, viene sospinto violentemente indietro con un effetto martello (slapback) che produce ulteriori danni.

Uno spazio di testa non adeguato incide anche sulla precisione dell'arma; in letteratura, ad esempio si leggono di problemi riscontrati nella SIG 229 cal. 357 (con appoggio sulla spalla) proprio in relazione a munizioni ricaricate che non rispettavano lo spazio di testa corretto.

Per la misurazione dello spazio di testa occorrono particolari accessori; è impossibile misurarlo correttamente e con la necessaria precisione al decimo di millimetro, con calibri usuali.
Un sistema usa, per ogni calibro, tre finti bossoli di acciaio. Il primo, detto GO Gauge deve consentire la chiusura dell'arma senza forzatura. Se vi è forzatura l'arma può sparare di norma munizioni commerciali, ma prima o dopo potrà capitare che l'arma scoppi.
Il secondo NO-GO Gauge viene usato su armi nuove o con canna nuova e se si riesce a chiudere l'arma, vuol dire che è difettosa e va ricontrollata dal produttore.
Il terzo, FIELD REJECT, da usare su tutte deve impedire la chiusura in ogni arma; se l'arma si chiude è pericolosa e non deve essere usata. Se l'arma nuova chiude con il NO-GO, ma non con il F-R si può concludere, con prudenza, che è usabile, ma solo con munizioni nuove corrispondenti esattamente alle dimensioni del calibro di prova.
Questo sistema ha però i suoi limiti, anche per il fatto che le specifiche del CIP per le munizioni non sempre coincidono esattamente con quelle americane del SAAMI.
È in vendita, per calibri di fucile un attrezzino (Universal headspace gauge), con un fondello e una parte anteriore di bossolo collegati da una vite regolabile, che consente di trovare la giusta lunghezza e poi di misurarla con un normale calibro.
In mancanza di questi attrezzi, solo modesti consigli pratici: non usare munizioni che impediscono una agevole chiusura dell'arma; non usare munizioni che si inseriscono troppo oltre il piano di culatta, salvo ovviamente particolari conformazioni della testa dell'otturatore; non usare l'arma, se il bossolo nuovo presenta segni di rottura od allungamento; non usare cartucce ricaricate se tendono a rompersi.

Questi due concetti riferiti al proiettile sono spesso confusi l'uno con l'altro.
Nelle munizioni per fucili a canna rigata la camera di cartuccia presenta un corpo a cui segue la spalla, a cui segue il cono di forzamento o di raccordo con l'inizio della rigatura della canna. Le dimensioni di questi elementi sono fissate dal CIP e particolare importanza per le pressioni e per la precisione assume la conformazione del cono di raccordo.
Il proiettile, prima di essere preso dalla rigatura e di iniziare a ruotare percorre un piccolo spazio senza rotazione che non dovrebbe essere inferiore a due millimetri: esso dipende esclusivamente dalla profondità di inserimento del proiettile nel bossolo. Però non può essere considerato libero perché per un certo tratto è ancora guidato dal collo del bossolo. La nozione più importante ai fini balistici è quella del percorso libero (free bore) e cioè quel tratto che il proiettile percorre dopo essere uscito dal bossolo, ma prima di impegnarsi nella rigatura. Esso dipende dalla lunghezza del cono di forzamento in rapporto alla lunghezza del corpo del proiettile. In questo spazio, anche se molto breve, il proiettile è soggetto a forze laterali prodotte dai gas che riescono a superarlo e a disturbare il suo inserimento nella rigatura, il che comporta deformazioni e minor precisione. Inoltre i proiettile viene frenato bruscamente quando si impegna nella rigatura e ciò provoca vibrazioni della canna. Si hanno fenomeni di erosione della canna nel punto del free bore.Il percorso libero aumenta se il proiettile ha la coda rastremata (boat-tail).
Chi ricarica deve quindi fare attenzione a che il proiettile abbia la giusta lunghezza e il giusto inserimento nel bossolo, senza però che esso arrivi fino ad impegnare il cono di forzamento; il verificarsi contemporaneo di più azioni resistenti può far salire la pressione a valori pericolosi.
Per quanto concerne il normale caricamento, gli esperimenti hanno dimostrato che se non si superano variazioni di inserimento del proiettile di ± 2 mm, le variazioni di pressione in relazione al diverso inserimento sono trascurabili; si è anche visto che l'aumento di pressione non comporta aumento nella velocità iniziale del proiettile, così che tutto concorre a sconsigliare che esso si verifichi.
In sostanza perciò, da un lato, occorre evitare che vi sia un percorso libero perché esso influisce sulla precisione e, dall'altro lato, occorre evitare che il proiettile della cartuccia impegni il cono di forzamento.

Come misurare il percorso libero

Prendere un bossolo già sparato, ricalibrarlo e con un seghetto fare una incisione perpendicolare nel collo, fino alla spalla. Rifinire il taglio con carta smeriglio. Prendere ora il proiettile desiderato e sistemarlo nel collo del bossolo in modo che questo lo tenga appena. Caricare l'arma e chiudere delicatamente l'otturatore; così facendo il proiettile va a toccare l'inizio della rigatura e viene sospinto nel bossolo quel tanto che basta. Misurando ora la lunghezza totale della cartuccia si ricava la lunghezza che deve avere per ottenere un percorso libero praticamente eguale a zero.