Scheda studio

Materiale dell'asta e scelta della freccia: Park 2013

The impact of material selection on arrow design and optimal selection for competition

James L Park2013

Citazione

Park, J. L. (2013). The impact of material selection on arrow design and optimal selection for competition. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part P: Journal of Sports Engineering and Technology, 227(4), 237-243. https://doi.org/10.1177/1754337113483410

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APA

Park, J. L. (2013). The impact of material selection on arrow design and optimal selection for competition. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part P: Journal of Sports Engineering and Technology, 227(4), 237-243. https://doi.org/10.1177/1754337113483410

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Scheda tecnica

Disegno
Simulazione
Popolazione
Prove sull'attrezzatura, senza arcieri
Oggetto della prova
Attrezzatura, senza partecipanti
Livello
Non dichiarato
Disciplina
Più discipline
Tipo
Articolo in rivista
Lingua
Inglese
Revisione tra pari
Sì
Sede
Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part P: Journal of Sports Engineering and Technology

Cosa ha misurato e cosa ha trovato

Park calcola come il materiale dell'asta limita il rapporto tra diametro e peso di una freccia, a parità di spine, e ne ricava quali aste convengano per il tiro alla targa, il tiro di campagna e il tiro indoor. Per una freccia da spine 400 in fibra di carbonio unidirezionale, il diametro esterno non può scendere sotto 5,05 mm, dove l'asta diventerebbe un tondino pieno; in pratica il limite è un po' più alto, perché dentro deve entrare il gambo della punta (nel calcolo un foro interno di almeno 3,0 mm). Dall'altra parte, oltre i 6 mm circa di diametro la parete diventa così sottile che non regge allo schiacciamento, e il regolamento World Archery fissa comunque il massimo a 9,3 mm.

Se si mantiene una parete minima di 0,45 mm aggiungendo fibre circonferenziali, il peso della freccia prima scende fino a un minimo poco marcato e poi risale man mano che il diametro cresce. Le frecce del catalogo Easton con uno spine simile cadono vicino alla curva calcolata. Sovrapponendo le curve di uguale deriva a 70 metri e di uguale velocità residua a 50 metri, calcolate per un Hoyt Maxxis 35 da 87,3 m/s, l'autore conclude che per la targa conviene l'asta più sottile possibile (tra le Easton, Protour o X10), per la campagna quella con il peso al metro più basso (ACE o LightSpeed, o la ACE se il campo è esposto al vento), per l'indoor quella più grossa consentita. Un carbonio più rigido sposterebbe il limite verso diametri minori ma alleggerirebbe anche l'asta, quindi la deriva cambierebbe poco.

Come è stato misurato

È un'analisi a tavolino, senza tiri. L'autore parte dalla prova dello spine: asta appoggiata su due supporti a 711 mm (28 pollici), un peso di 880 grammi al centro, flessione letta in millesimi di pollice, per cui spine 400 vuol dire 10,16 mm. Con la formula della trave inflessa ricava, per ogni diametro interno, il diametro esterno che dà quella flessione, lo spessore della parete e la massa dell'asta. Per il materiale usa un modulo di Young di 200 GPa e una densità di 1,59 g/cm³; aggiunge 9,27 grammi per punta, cocca e alette e considera un'asta di 711 mm.

Il modello ignora l'eventuale tubo interno in alluminio e la rastremazione delle aste, che l'autore considera poco influenti perché il tratto centrale domina la rigidità. Come controllo, confronta la curva con i diametri medi e le masse di alcune frecce Easton di spine simile (Protour, X10, ACE, LightSpeed, FatBoy). Le curve di deriva e di velocità vengono dai suoi modelli pubblicati in precedenza.

Limiti

Non ci sono misure nuove: il confronto con le frecce Easton è a occhio su un grafico, e l'autore lo giudica soddisfacente senza dare scarti numerici. Il modello vale per un'asta di un solo materiale e diametro costante, mentre alcune aste di gara di fascia alta, come Protour e X10, sono rastremate e hanno un'anima in alluminio (l'autore ritiene che l'effetto sia piccolo). Le curve di deriva e di velocità sono calcolate per un solo arco compound; per un arco con energia diversa l'autore dice che si spostano, non che restano uguali, e il ricurvo non è calcolato.

Le regole di scelta partono dal presupposto che, senza vento, tutte le aste raggruppino allo stesso modo, e lasciano fuori rettilineità, tolleranze di peso e di spine, che l'autore cita solo come criteri secondari. Nemmeno il vantaggio delle frecce grosse al chiuso, legato alla linea toccata, è quantificato.

Cosa vuol dire per chi tira

L'idea utile per chi sceglie le frecce è che, a parità di spine e di materiale, diametro e peso non si scelgono separatamente: sotto un certo diametro, un'asta più sottile deve avere la parete più spessa ed è quindi più pesante, e proprio questa combinazione la rende meno sensibile al vento. Per questo, all'aperto e a distanza nota, il calcolo dà il vantaggio alle aste più sottili; nel tiro di campagna, dove pesano di più le distanze stimate e i pendii, una freccia leggera e veloce riduce gli errori nella regolazione del mirino; al chiuso, senza vento, conta solo la probabilità di toccare la linea.

L'autore aggiunge che frecce di marche diverse con lo stesso materiale, lo stesso spine e lo stesso diametro avranno peso e comportamento simili, per cui la scelta tra loro può farsi su altro: rettilineità, tolleranze, accoppiamento tra punta e asta. È un ragionamento costruito sul compound e su frecce del 2011, non una classifica dei modelli di oggi.

Nel registro

Le affermazioni in cui questo studio è un'evidenza, con la sua posizione e lo stato attuale.

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Campagna, M. (2026). Scheda studio: The impact of material selection on arrow design and optimal selection for competition. In Registro delle evidenze. matteocampagna.com. Consultato il 16 ottobre 2026, da https://matteocampagna.com/evidence/park-2013-arrow-material-selection

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