IL CRONOGRAFO D'ALTRI TEMPI

Il primitivo cronografo autocostruito intorno agli anni '70 del secolo scorso da un ingegnere elettronico

Ci fu un tempo in cui per misurare la velocità di un proiettile non si disponeva della moderna elettronica, di sensori ottici o radar sensibili, ma semplicemente di fili elettrici, batterie pesantissime e tanta manualità.
Nel 1742, Benjamin Robins, un matematico britannico, sviluppò il pendolo balistico, questo misurava la velocità di un proiettile attraverso il movimento di un pendolo colpito dal proiettile stesso. Poco valido a causa delle perdite dovute all'impatto del proiettile con il marchingegno, perdite in calore, deformazione, suono..... Ma questo fu un primo passo importante, nel 1865, il capitano d'artiglieria Le Boulengé sviluppò un cronografo che utilizzava la rotazione di un tamburo per registrare il tempo di passaggio di un proiettile attraverso due punti. Fu la volta di Francis Bashforth introdusse un cronografo elettromeccanico che utilizzava alcuni fili tagliati dal proiettile per attivare un meccanismo di registrazione del tempo fatto di pesi e contrappesi. Nobel per misurare la velocità dei proiettili sparati utilizzando le sue polveri da lancio utilizzava proprio questo sistema. Oggi ci serviamo di sistemi più compatti e quindi molto portatili, semplici nell'uso e riutilizzabili praticamente all'infinito. I moderni cronometri utilizzano sensori ottici, magnetici o radar e forniscono immediatamente la velocità misurata su un display.

C'è stato un periodo però che possiamo definire di passaggio, dal momento in cui l'elettronica ha fatto la sua comparsa ai primi sensori laser o radar a microonde e i circuiti miniaturizzati. Fu' il periodo in cui il sistema meccanico sposò l'elettronica e il cronografo non era più meccanico ma, non ancora completamente digitale. La teoria si basava su un concetto semplice: misurare il tempo che il proiettile impiegava a persorrere un tratto di spazio, dalla misurazione di quel tempo si sarebbe ricavata la velocità del proiettile con un semplice calcolo. Ma nella pratica le cose erano più complicate; per rilevare il punto di inizio dello spazio da misurare il proiettile avrebbe dovuto toccare un interruttore e attivare un cronometro e alla fine dello spazio misurato avrebbe dovuto toccare un secondo interruttore che doveva fermare il cronometro. Il sistema sembrava complicato, dato che il proiettile non poteva toccare fisicamente un interruttore senza deviare o perdere velocità. Sonoo forse tra i pochi a possedere ancora uno di questi cronografi (in questo caso autocostruito) ma perfettamente funzionante e completo di schema elettronico. Si tratta naturalmente di un progetto completamente "auto-costruito" che fa parte ancora di quelli di un tempo ma ricalca perfettamente i sistemi di allora. Non sono esperto in elettronica, quindi mi limiterò ad indicare il funzionamento dell'apparecchio che circa 50 anni or sono ho usato con successo in molte delle prove di allora. Anche i componenti indicati negli schemi fanno parte di materiale di tanto tempo fa, non sono sicuro che oggi possano essere reperiti ma un buon tecnico elettronico saprà sicuramente risolvere ogni problema.

 

 

Nell'immagine qui sopra vediamo il misuratore cosi com'è, essenzialmente una scatola di una ventina di centimetri per lato, su cui trovavano posto pulsanti, morsetti e una serie di numeratori a led che servono a indicare il tempo di volo del proiettile. Cominciamo con lo spiegare il funzionamento di base di questo tipo di misuratori, perchè non è certo un progetto nato dal nulla ma si rifà a quelli che a quel tempo venivano usati dalle industrie di armi e munizioni nei loro balipedi.

Come abbiamo detto, la teoria si basava sulla misurazione del tempo che il proiettile impiegava a percorrere un certo spazio per dedurne di conseguenza la velocità. Si doveva allora avere un cronometro capace di attivarsi e arrestarsi al passaggio del proiettile, ne più ne meno quello che gli attuali cronografi fanno, questo però restituiva il tempo di volo e non la velocità del proiettile espressa in metri al secondo. Dato che lo spazio tra i due sensori solitamente non superava mai i 2 metri, i tempi misurati erano quindi infinitesimali tanto che sul display non apparivano i secondi ma i milionesimi di secondo. Infatti i due display a led del nostro misuratore sono composti da 6 numeri. Il primo numero a destra è infatti un milionesimo di secondo (notare la virgola in rosso disegnata prima del display). Il tempo misurato era quindi indicato come 0,000000 secondi.

Come detto, i sensori radar o ottici capaci di rilevare un proiettile erano lungi dal venire, tutto veniva fatto elettricamente Il proiettile una volta sparato usciva dalla canna e doveva interrompere un circuito il quale dava il via al cronometro. Ciò avveniva tagliando un finissimo filo di rame posto al traverso della volata della canna, o a pochi centimetri da essa. A una distanza misurata ben precisa venivano poste due reti metalliche molto vicine, una dietro l'altra, simili a quelle delle zanzariere che allora erano in ottone. Al passaggio del proiettile queste venivano perforate e questo ne provocava il contatto tra loro arrestando il cronometro.

Devo dire che se pur fosse un sistema complicato e lento da usare, una volta capito e organizzati di strumenti adeguati e il materiale d'uso funziona bene e con molta precisione. Con questo strumento abbiamo misurato la velocità dei primi proiettili THV sperimentali prodotti in Italia negli anni '80. Il proiettile uscendo dalla canna tagliava un finissimo filo in rame che solitamente stendevamo tra due pinzette elettriche montate saldamente su una tavoletta che fungeva anche da "rest", la canna poteca essere appoggiata in modo da trovarsi subito in prossimità del filo. Sparando si tagliava il primo filo aprendo il primo circuito elettrico che attivava il cronometro (al milionesimo di secondo). Dopo alcuni metri il proiettile finiva per attraversare un secondo circuito composto dalle due reti metalliche finissime (solitamente usavamo rete di zanzariera in ottone molto usata a quel tempo), poste a breve distanza, quasi a contatto, collegate ognuna a un filo di ritorno al cronometro. Il proiettile attraversandole finiva per provocare un contatto tra esse e quindi la chiusura di un secondo circuito che fermava il crononetro. Il tempo impiegato dal proiettile per andare dal primo sensore al secondo, veniva segnato sul display a led rossi, il tempo veniva letto in milionesimi di secondo. Sapendo la distanza percorsa, ricavare la velocità del proiettile era gioco da ragazzi, armati di calcolatrice naturalmente.

La nostra "scatola magica" si presenta nelle foto qui, vi si trovavano i pin (spinotti RCA) per collegare i fili dei sensori in alto a destra, due display a 6 cifre, pulsanti di prova del circuito e per il reset dopo ogni prova, un led spia per il controllo del circuito. Il led doveva accendersi prima di ogni prova, questo indicava che i circuiti elettronici erano in temperatura. Ciò favoriva l'esatta misurazione tra una prova e l'altra, tra le quali spesso passava diverso tempo e il variare della temperatura dei componenti interni poteva modificare la loro frequenza di lavoro e quindi i micro tempi misurati. Infine vi è un commutatore per la modalità di controllo delle misurazioni.

Il commutatore a quattro posizioni, permette di scegliere il tipo di controllo o misurazione che si voleva fare, era possibile infatti misurare la velocità di un proiettile prelevando i tempi in due punti ben distinti della traiettoria come spiagato sopra, oppure era possibile prelevare i tempi in due punti successivi, ad esempio: il proiettile tagliava il primo filo a avviava il primo cronometro collegato al primo display. Quando il proiettile attraversava una prima coppia di reti interrompeva il primo cronometro avviandone un secondo collegato al secondo display. Una seconda coppia di reti fermava questo non appena veniva attraversata.

Questo fu' utile con l'uso di revolver. Con essi era possibile misurare con facilità il tempo di canna. Era sufficiente sistemare il primo sensore a filo tra il tamburo e la canna e il secondo sensore alla sua bocca, quindi un terzo sensore alla distanza voluta per avere due tempi separati sui due display, il tempo di canna e quello di volo. Infatti il proiettile tagliando il primo filo attivava il primo cronometro che si arrestava non appena il proiettile attraversava il secondo sensore posto alla bocca della canna, dando cosi il "tempo di canna", nello stessso istante si attivava il secondo cronometro che veniva arrestato con il contatto del terzo sensore indicando cosi il tempo della traiettoria esterna. Alla fine questo sistema è sicuramente più completo degli attuali semplici cronografi ottici anche se la preparazione dei sensori era laboriosa e lunga. Certamente oggi la misurazione del tempo di canna è impossibile.

Questo mio piccolo attrezzo consente quindi di prelevare il tempo tra i primi due sensori, tra il primo e il terzo, tra primo, secondo e terzo insieme oppure tra secondo e terzo solamente. Quattro modalità di misura ben distinte.

Ecco sopra lo scema semplificato del funzionamento, il proiettile esce dalla canna e taglia il filo, il cronomero si avvia, quindi il proiettile mette in contatto due retine che bloccano il cronometro, il tempo indicato dal cronometro è quello impiegato dal proiettile per percorrere lo spazio tra i sensori.

Qui sopra vediamo come poteva essere prelevata la velocità in due punti diversi.

 

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Ora che vi ho spiegato il funzionamento di massima del cronografo di un tempo, non mi resta che pubblicare il circuito interno che non posso spiegare non essendo un esperto di elettronica, sono sicuro però che qualcuno riuscirà a duplicare questo simpatico oggetto e se volesse inviarmene uno (pagandone le spese) sarei lieto di riceverlo. (cliccando sulle immagini potete vederle a grandezza "leggibile").

 

 

Per il nostro cronografo non esiste un manuale ma solo un foglietto scritto a macchina dall'inventore pubblicato qui, in esso sono riportati:
in alto, alcuni valori di riferimento tra la velocità e la lettura sul display
sotto la relazione tra la velocità il tempo e lo spazio percorso da un proiettile;
vi è quindi un esempio
in fondo la spiegazione del funzionamento dei contatti e dei sensori secondo la posizione del commutatore presente sul cronografo a 4 posizioni.

 

 

 

 

 

Riportiamo maniera più comprensibile per tutti il funzionamento del commutatore:

COMMUTATORE	COLLEGARE			LETTURA
POSIZIONE	BERSAGLIO 1	BERSAGLIO 2	BERSAGLIO 3	DISPLAY 1	DISPLAY 2
1	canna	1° bersaglio		si	-
2	canna	1° bersaglio	2° bersaglio	si	si
3	canna	-	2° bersaglio	-	si
4	-	1° bersaglio	2° bersaglio	-	si

 

 

In ricordo di Castino Lionello esperto ricaricatore e sperimentatore abile e suo fratello che produsse questo splendido cronografo.

 

• data gen. 2026