Cenni sull’ arco: storia, funzionamento e prestazioni

arco

Arco e frecce non sono state di certo le prime armi da lancio della storia, ma nel corso dei millenni si sono rivelati strumenti in grado di cambiare radicalmente lo stile di vita dei nostri antenati.

Considerato da molti come un’arma ormai datata e difficile da utilizzare, nelle mani di un esperto tiratore un arco è in grado di ottenere prestazioni sensazionali, dimostrandosi estremamente preciso e letale nel suo raggio d’azione ottimale.

Il primo arco: rudimentale e autocostruito

La mia passione per l’arco nasce in tenera età grazie a mio fratello maggiore, appassionato di arcieria. Il mio primo arco fu una via di mezzo tra un giocattolo e un arco improvvisato costruito a tempo perso da mio zio con legno di olmo, un materiale utilizzato fin dal Neolitico per realizzare ottimi archi in mancanza di legname di primissima scelta.

Costruire un arco rudimentale non è così difficile (leggi questo post per le istruzioni su come realizzare un arco improvvisato): è sufficiente trovare un ramo fresco adatto allo scopo, non troppo nodoso e relativamente dritto, modellarne il profilo per ottenere un dorso (la parte esposta verso il bersaglio) e un ventre  (la zona esposta verso il tiratore), e metterlo in tensione con spago, corda per archi o qualunque altra stringa sia possibile reperire con facilità.

Non è necessario che il ramo sia uniforme in larghezza, e nemmeno che l’arco sia simmetrico o esteticamente gradevole: basta soltanto che sia un buon compromesso tra elasticità e rigidità.

Un arco del genere, realizzabile in meno di un’ora se si possiede un coltello ben affilato e una discreta manualità, non avrà di certo prestazioni paragonabili ad un arco realizzato secondo i criteri dettati dall’esperienza di un arciere esperto. Col passare del tempo, l’acqua che impregna il legname tenderà ad evaporare facendogli perdere l’elasticità originale e aumentando le probabilità che l’arco possa fratturarsi quando sottoposto a tensioni eccessive.

Il primo, vero arco
replica di arco di Holmegaard
Replica di arco di Holmegaard

Un degli archi più antichi della storia è stato scoperto in Danimarca: definito “arco di Holmegaard“, risale a circa 6.000 anni prima di Cristo e fu realizzato in legno di olmo.

Costruito seguendo rudimentali criteri di arcieria e frutto secoli di esperienze e fallimenti, le prestazioni di questo arco sono estremamente superiori a quelle di uno strumento realizzato in un’ora o poco più ed è senza ombra di dubbio più adatto alla caccia.

ll materiale ligneo è stato ottenuto da un tronco privo di nodi, cresciuto all’ombra e ricco di fibre dritte e parallele, un mix ideale per resistere alla tensione a cui è sottoposto il dorso di un arco; la lavorazione del legno, inoltre, mostra le tracce di una mano esperta, probabilmente quella di un costruttore professionista.

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Per ottenere un arco che sia in grado di competere con quelli dei nostri antenati, è necessario addentrarsi nel regno dell’ arcieria e prepararsi psicologicamente ad affrontare una lunga serie di fallimenti, alcuni dei quali disastrosi.

Posso testimoniare, per esperienza personale, che i primi archi che tenterete di realizzare  si romperanno, esploderanno in decine di schegge di legno o semplicemente non saranno sufficientemente potenti da lasciarvi soddisfatti.

I requisiti minimi di un arco per la caccia

Per cacciare con la speranza di riuscire ad abbattere preda al di sopra dei 30-50 kg, è necessario possedere un arco che abbia una potenza sufficiente ad uccidere sul colpo o ferire letalmente un animale da una distanza compresa tra i 2 e i 30 metri.

A distanze superiori, dipendentemente dalla potenza dell’arco e dalla capacità dell’ arciere, la forza di penetrazione della freccia tende a diminuire e l’efficacia del tiro potrebbe non essere tale da garantire un’uccisione sicura. Qualunque cacciatore che si rispetti dovrebbe cacciare con la consapevolezza di poter uccidere la sua preda nel modo più veloce possibile, per evitare di far soffrire inutilmente l’animale e per impedire che possa fuggire o nascondersi.

Evitando di fare troppi calcoli, è necessario che il nostro arco sia in grado di scagliare una freccia ad una velocità compresa tra i 46 e i 100 metri al secondo. Se da piccini avete tentato di costruire un arco improvvisato, vi sarete accorti che per ottenere queste prestazioni non basta tagliare il primo ramo dritto da un albero di tasso e attaccarci una corda. E’ necessario, invece, adottare alcune tecniche, spesso antiche quanto l’ arcieria stessa, che possano potenziare l’ “effetto molla” di un pezzo di legno.

Il problema della tensione

Un arco non è altro che una molla azionata da una corda. Quando si rilascia la corda, come ogni buona molla il nostro arco tenderà ad assumere nuovamente la sua forma naturale e stabile.

Più questa molla è in tensione, più la freccia acquisterà energia cinetica da scaricare sul bersaglio. Allo stesso tempo, tuttavia, un’eccessiva tensione può portare alla rottura dell’arco: non sono affatto rare esplosioni di flettenti sottoposti a stress meccanico eccessivo. Come risolvere il problema della tensione?

Tipi di arco

Le soluzioni adottate dai nostri antenati sono state principalmente due: l’allungamento o la curvatura del corpo dell’arco, e la realizzazione di archi compositi.

Nel primo caso, la soluzione all’eccessiva tensione consiste nell’ allungare o curvare il corpo dell’arco per poter accumulare energia aggiuntiva da scaricare sulla freccia, contenendo contemporaneamente lo stress che il fusto deve subire ad ogni tiro; la seconda soluzione, invece, è livello successivo dell’ arceria antica: lo sfruttamento delle proprietà fisiche di materiali differenti per ottenere prestazioni superiori a quelle del solo legno.

L’arco composito: tendine e corno

Il legname perfetto, purtroppo non esiste. Se sotoposto a troppa tensione, si romperà; se posto sotto un’eccessiva pressione, si spaccherà. Esistono ovviamente qualità di legno palesemente più adatte alla costruzione di archi rispetto ad altre, ma le proprietà meccaniche del legno hanno comunque dei limiti.

Utilizzare materiali alternativi al legno ha consentito di oltrepassare la barriera imposta dalle proprietà fisiche del materiale. Probabilmente avrete già sentito parlare di archi realizzati in legno e corno, o legno e tendini, ma cosa significa esattamente?

Quando tendiamo l’arco, il dorso dell’arma è sottoposto ad una tensione che inevitabilmente, con il tempo o sotto sforzo eccessivo, tenderà a rompere le fibre esterne del legno.

Per ovviare al problema dell’eccessiva tensione e alleviare parte dello stress meccanico, i nostri antenati ebbero l’idea di utilizzare i tendini animali incollati sul dorso dell’arco.

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I tendini sono filamenti organici estremamente resistenti, ma anche molto elastici: hanno la tendenza a riassumere la loro lunghezza naturale se messi in tensione e poi rilasciati, bene o male lo stesso comportamento di un elastico di gomma. Incollare tendini animali sul dorso dell’arco non solo garantiva una durata maggiore dell’arma, ma anche un “effetto molla” superiore che incrementava di molto potenza e gittata.

Il corno, invece, è un materiale generalmente debole sotto tensione, ma molto forte sotto pressione, ed è ideale per il ventre dell’arco, la parte esposta verso il tiratore.

Quando il dorso dell’arco è sotto tensione, il suo ventre si trova sotto pressione; una pressione eccessiva sul ventre può creare incrinature che, col tempo e l’utilizzo, possono compromettere l’integrità strutturale dell’arco.

Aggiungendo strisce di corno sul ventre, questo materiale verrà sottoposto alla maggior parte della pressione, stabilizzerà il nucleo di legno da pressioni o tensioni eccessive e aumenterà la potenza dell’arco contribuendo a riportare l’arma alla sua forma naturale con maggior forza.

tipi di arco sezione

Prestazioni di un arco antico

L’ arco turco, uno dei più celebri archi compositi della storia e classico esempio di arco composito in corno, otteneva prestazioni incredibili se si considera la sua lunghezza, di gran lunga inferiore rispetto ad un arco lungo inglese.

L’abilità di un arciere turco veniva riconosciuta ufficialmente se riusciva ad effettuare un tiro da 500-600 metri con una “freccia da volo” (freccia studiata appositamente per raggiungere lunghe distanze), ma distanze superiori furono  raggiunte più che agevolmente da tiratori come Tozkoparan Iskender (845 metri) o Mîr-i Alem Ahmed Aga (839 metri).

Se ci spostiamo in Europa, invece, il celebre arco lungo inglese d’epoca medievale consentiva, nelle mani di un tiratore esperto, di scagliare con precisione 10-12 frecce al minuto a distanza di 60-100 metri, e con sufficiente precisione da centrare il corpo di un uomo.

Il corpo di un arco lungo inglese era interamente realizzato in legno di tasso, un materiale ideale per via della netta distinzione tra durame (legno più duro e adatto alla compressione) e l’alburno (parte esterna del tronco, più elastica e resistente alla tensione).

Con una serie di trovate ingegnose, i nostri antenati riuscirono a risolvere i tradizionali problemi dell’arcieria, problemi che devono affrontare anche i costruttori moderni e che spesso vengono risolti utilizzando soluzioni millenarie. La tecnologia antica, per quanto lontana dalle metodologie e dai risultati di oggi, era molto più avanzata di quanto siamo abituati a pensare e la storia dell’ arco ne è un esempio evidente.

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2 Comments on “Cenni sull’ arco: storia, funzionamento e prestazioni”

    1. Non ho compreso molto bene la tua domanda, è un po’ generico dire “archi di piccole dimensioni”, si potrebbero scrivere libri interi sull’argomento 🙂
      Non appena riuscirò a terminarlo, pubblicherò un articolo sugli archi compositi “da cavalo”, generalmente più corti rispetto a quelli tradizionali 🙂

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