L’insegnamento ha l’obiettivo di avvicinare gli studenti alle problematiche tecnico-scientifiche delle armi, delle munizioni e degli esplosivi con riferimento alle loro tipologie, caratteristiche, modalità di progettazione, fabbricazione ed impiego, nonché alle possibilità di prevederne il comportamento e gli effetti.

Grande attenzione sarà dedicata alle principali munizioni, armi, sistemi d’arma e strumenti di supporto alla pratica del tiro, specialmente in relazione alle loro caratteristiche balistiche ed esplosivistiche.

Al termine del corso agli studenti avranno fatto propri i contenuti e le pratiche d’esercizio secondo quanto stabilito negli obiettivi formativi di seguito indicati.

In termini di conoscenza e capacità di comprensione, gli studenti saranno in grado di:

• conoscere le tipologie, le caratteristiche tecniche, le modalità di progettazione, fabbricazione ed impiego delle principali munizioni, armi e sistemi d’arma;
• conoscere e comprendere le tipologie, le caratteristiche tecniche, le modalità di progettazione, fabbricazione ed impiego dei principali esplosivi;
• conoscere, prevedere e modellare i principali fenomeni di balistica interna, esterna e terminale;
• conoscere e comprendere le caratteristiche e le modalità di applicazione al tiro a bersaglio delle armi leggere e dei principali strumenti di supporto, per l’individuazione, la stima della distanza e la collimazione;
• conoscere, comprendere e prevedere i fenomeni lesionali che si sviluppano nei tessuti e nelle strutture biologiche come conseguenza di fenomeni balistici ed esplosivistici;
• conoscere e comprendere le tipologie, le caratteristiche e le modalità di progettazione, fabbricazione ed impiego delle principali protezioni balistiche per persone e veicoli.

In merito all’applicazione delle conoscenze e della capacità di comprensione acquisite, gli studenti saranno in grado di classificare le armi ed i sistemi d’arma in base alle loro proprietà e caratteristiche.

Attraverso le lezioni, le esercitazioni e la didattica laboratoriale gli studenti inoltre acquisiranno la capacità di formulare giudizi in autonomia e di analizzare problemi di base dell’ingegneria, legati alle armi, ai sistemi d’arma ed al loro impiego, nonché alle protezioni balistiche.

Inoltre gli studenti saranno in grado in maniera autonoma di riconoscere le principali tipologie di armi e sistemi d’arma, interpretando per ciascuna le specifiche caratteristiche balistiche ed esplosivistiche.

A valle di questo insegnamento, infine, gli studenti avranno accresciuto le loro capacità comunicative nell’ambito delle armi portatili, dei sistemi d’arma e delle protezioni balistiche, nonché delle relative questioni balistiche ed esplosivistiche, ovvero saranno in grado di riorganizzare i concetti appresi, potendo approfondire in autonomia nuove tematiche in questo specifico ambito.

Le attività didattiche sono realizzate a mezzo di lezioni frontali, esercitazioni ed attività di laboratorio.

L’insegnamento si basa su argomenti divisi in moduli come descritto in seguito:

Modulo 1 - Munizioni e Armi (2 CFU)

Cos’è una munizione: innesco, carica di lancio, bossolo, proiettile. Funzionamento, caratteristiche e calibri, materiali e tecnologie, nomenclatura, cenni storici. Le parti fondamentali di un’arma e il suo funzionamento. CIP e SAAMI e gli standard NATO. Canna, otturatore, sistema di mira, sistemi di operazione e sistemi di chiusura. Armi ad avancarica e armi a retrocarica. Armi a colpo singolo, armi a ripetizione (a ricarica manuale), armi semi-automatiche, armi automatiche. Sistemi di mira e ottiche. Visori notturni e termocamere. Telemetri. Accuratezza e precisione. Tipi di armi e relative munizioni. Armi portatili, armi pesanti, armi dei blindati e dei mezzi corazzati, armi anticarro: classificazione, tipologie, impieghi.

Modulo 2 – Esplosivistica (1,5 CFU)

La combustione e i suoi effetti: i fenomeni esplosivi, combustibile-comburente-innesco, esplosioni deflagranti ed esplosioni detonanti. Esplosioni da gas, da liquidi, da solidi, limiti di infiammabilità. Il metodo del TNT equivalente per la valutazione dei danni di un’esplosione; il fenomeno del BLEVE; la polvere nera e la polvere infume, gli esplosivi da mina, gli esplosivi convenzionali e non convenzionali, i fuochi d’artificio.

Modulo 3 - Balistica interna (1,5 CFU)

Movimento del proiettile nella canna ed andamento delle pressioni. La pressione media e il rapporto d’espansione. Calcoli semplificati di balistica interna e programmi di calcolo per la previsione delle prestazioni della munizione La rotazione del proiettile e le forze agenti sul proiettile. L’espansione dei gas alla volata. Il rinculo e i suoi effetti. Vibrazione della canna.

Modulo 4 - Balistica esterna (2 CFU)

La traiettoria del proiettile: definizioni, terminologia, sistemi di coordinate. Traiettorie balistiche nel vuoto. Forze reali agenti sui proiettili. La resistenza aerodinamica dell’aria e il coefficiente balistico. Traiettorie balistiche in aria. Effetti sulla traiettoria della temperatura, dell’umidità,  della pressione atmosferica e della quota. La stabilità e la stabilizzazione dei proiettili. L’effetto del vento. Tiri verso l’alto e verso il basso. Il tiro in verticale. Ottimizzazione aerodinamica dei proiettili. Misura della velocità dei proiettili. I pallini e le loro traiettorie. Programmi di calcolo delle traiettorie balistiche. Programmi di calcolo di balistica esterna ed applicazioni al tiro

Modulo 5 - Balistica terminale (2 CFU)

Energia, densità d’energia e densità sezionale. Bersagli duri: Teoria e modelli di penetrazione balistica, il limite balistico (V_50%), penetrazione di lamiere spesse e sottili. Il rimbalzo. Protezioni balistiche. Corazze spaziate e composite, corazze reattive. Bersagli morbidi: balistica lesionale, efficacia di un proiettile e potere lesivo, l’impatto di un proiettile contro un bersaglio morbido e la perforazione, la cavità temporanea e la cavità permanente, le lesioni balistiche e potere d’arresto.

Modulo 6 - Armi ed aspetti legislativi (1 CFU)

Classificazione delle armi dal punto di vista legislativo. Acquisto e detenzione di armi da fuoco. Formalità e licenze. Armi inefficienti: disattivazione e rottamazione. Munizioni. Artifizi pirotecnici. Commercio e riparazione di armi. Principali reati e relative sanzioni in materia di armi.

• SDG9 - INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE
• SDG16 - PEACE, JUSTICE AND STRONG INSTITUTIONS

I prerequisiti dell'insegnamento di "Fondamenti di balistica ed esplosivistica" sono riconducibili a conoscenze di base legate a:

- insegnamenti di Chimica o simile (nello specifico è necessario che lo studente conosca la struttura atomica della materia, i legami chimici, gli stati d'aggregazione, i sistemi chimici e le reazioni chimiche);

- insegnamenti di Metallurgia o simile (nello specifico è necessario che lo studente conosca le principali famiglie dei materiali di uso ingegneristico, le loro proprietà e caratteristiche, il loro impiego in esercizio)

- insegnamento di Fisica (nello specifico è necessario che lo studente conosca la fisica dei problemi tipici di statica, cinematica e dinamica, termodinamica ed elettromagnetismo);

- insegnamento di Disegno tecnico industriale o simile (nello specifico è necessario che lo studente conosca le quotature, le sezioni, le imprecisioni di lavorazione, gli aspetti funzionali e costruttivi degli organi delle macchine).

- insegnamento di Costruzione di Macchine o simile (nello specifico è necessario che lo studente conosca i metodi di calcolo e verifica degli organi delle macchine in campo statico e dinamico).

- insegnamento di Tecnologia meccanica o simile (nello specifico è necessario che lo studente conosca i  processi di fabbricazione dei materiali e le principali tecnologie di trasformazione dei semilavorati).

- insegnamento di Meccanica applicata alle macchine o simile (nello specifico è necessario che lo studente conosca la cinematica e la dinamica del punto,  del corpo rigido e dei sistemi meccanici a corpi rigidi).

- insegnamento di Meccanica dei fluidi o simile (nello specifico è necessario che lo studente conosca i problemi di fluidodinamica)

- insegnamento di Misure meccaniche e termiche o simile (nello specifico è necessario che lo studente conosca i problemi relativi alla misurazione delle grandezze fisiche e all’analisi e interpretazione dei risultati delle misure)

- insegnamento di Fisica tecnica o simile (nello specifico è necessario che lo studente conosca i bilanci energetici, i principi della termodinamica e le loro implicazioni)

La valutazione finale mira a definire per ogni studente i risultati di apprendimento attesi. Nello specifico la valutazione finale consta di un esame scritto e di una parte orale facoltativa. Non sono previste prove in itinere.

La prova scritta ha l'obiettivo di valutare la conoscenza di base della materia e riguarderà tutti gli argomenti trattati a lezione/esercitazione durante lo svolgimento dell'insegnamento. A discrezione del docente (se cioè non risultasse evidente l’effettiva preparazione dello studente oppure se si evidenziassero specifiche lacune), oppure qualora ne faccia esplicita richiesta lo studente (se cioè lo studente ritenesse la sua preparazione migliore di quanto il voto proposto in fase di valutazione finale non rappresenti), è prevista anche una parte della valutazione finale da svolgersi oralmente con domande aperte sugli argomenti del programma