L’aeromobile tuttofare

Dal corrispondente di Svegliatevi! nella Repubblica Sudafricana

“ERAVAMO in volo da un paio d’ore quando, all’improvviso, il motore dell’elicottero cominciò a perdere giri: era segno che c’era un’avaria. Immediatamente cominciai a salire, usando i giri che rimanevano per guadagnare quota il più possibile prima che il motore si fermasse. Al culmine della salita, la scatola della frizione andò in mille pezzi, e i frammenti volarono in ogni direzione.

“Cominciai subito una veloce discesa, mantenendo costante la velocità orizzontale, che era di circa 90 chilometri l’ora. Avevo già controllato il terreno, e ora ci stavamo dirigendo verso una piccola radura che potevamo facilmente raggiungere planando.

“A 15 metri dal suolo eseguii una richiamata per rallentare la discesa e poi atterrammo, slittando fino a fermarci a un metro e mezzo dalla sponda di un donga [il letto di un fiume in secca]”.

Tutto questo avvenne in meno di un minuto. È vero che alcuni elicotteri si sono schiantati nelle fasi finali di un atterraggio di emergenza, ma come si può vedere da questa esperienza realmente accaduta, in caso di avaria al motore non tutto è perduto. Questo pilota effettuò con successo una discesa in autorotazione, una manovra che si esegue molte volte durante l’addestramento proprio per fronteggiare una simile emergenza.

Tuttavia, nonostante le doti di sicurezza e versatilità di questo mezzo di trasporto, molti non hanno mai volato a bordo di un elicottero. Forse anche voi sareste riluttanti a fare un giretto in elicottero. Vi farà comunque piacere sapere qualcosa di più su questa insolita macchina volante.

Come è nato?

Il primo a progettare una macchina per il volo verticale, utilizzando un’elica per imprimere la trazione necessaria, fu Leonardo da Vinci nel 1483. Purtroppo, però, gli ingegneri aeronautici dicono che la macchina raffigurata nei suoi schizzi non può volare! Nondimeno, l’idea del volo verticale ha continuato ad affascinare gli inventori, ed è stata realizzata solo in tempi relativamente recenti.

Fu nel 1923 che il ventisettenne spagnolo Juan de la Cierva volò a bordo del suo autogiro a Getafe, in Spagna. Il sistema da lui progettato contribuì molto allo sviluppo della teoria elicotteristica. In seguito un progettista di origine russa, Igor Sikorsky, compì tra il 1939 e il 1941 grandi passi avanti verso la realizzazione dell’elicottero come lo conosciamo oggi. Ma qual era il segreto per far decollare questa macchina?

Come fa a volare?

Un normale aereo ad ala fissa si alza in volo dopo aver acquistato velocità su una pista di decollo. Quando raggiunge la giusta velocità, l’aria che passa sopra l’ala produce una forza sufficiente a vincere il peso dell’aereo e sollevarlo in aria. Nell’elicottero, invece, la spinta viene generata facendo girare le pale del rotore, che si possono paragonare ad ali. In questo modo l’elicottero può contare su una spinta verticale anche con una velocità orizzontale nulla. Per produrre una trazione verticale, le pale devono fendere l’aria essendo inclinate a un determinato angolo, detto angolo d’attacco. E il pilota può variare l’angolo d’attacco, ovvero il passo delle pale, azionando una leva detta comando del passo collettivo. Quando la trazione generata dalle pale è superiore al peso dell’elicottero, cioè supera la forza di gravità, l’elicottero si solleva. Diminuendo la trazione si provoca una discesa.

A un elicottero in volo stazionario si può imprimere un moto orizzontale inclinando il disco del rotore. Questo disco è la superficie immaginaria che le pale descrivono durante la rotazione. Quando il disco del rotore è inclinato in avanti, l’aria non viene spinta solo in basso così da sollevare l’elicottero, ma anche leggermente indietro così da imprimere all’elicottero una spinta in avanti. (Vedi sotto). Perciò l’elicottero può muoversi in qualunque direzione, di lato e persino indietro, semplicemente inclinando il disco del rotore nella direzione desiderata. Per far questo il pilota agisce su una barra che tiene nella mano destra e che si chiama barra di controllo, o comando del passo ciclico.

C’è un altro problema che si deve risolvere prima del decollo: bisogna compensare la coppia di reazione generata dal rotore. Che cos’è la “coppia di reazione”? Immaginate di dover stringere con una grossa chiave inglese un bullone posto in alto sopra di voi e di farlo mentre siete sui pattini a rotelle. Quando girate la chiave inglese in una direzione, il vostro corpo tenderà a girare nella direzione opposta. Questo è in armonia con un principio fisico che dice che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. Nel caso dell’elicottero, quando il motore fa girare il rotore in una direzione, la fusoliera dell’elicottero tende a ruotare nella direzione opposta. Il metodo più comune per compensare questo effetto è quello di installare in coda un’elichetta, detta rotore anticoppia. Mediante due pedali il pilota è in grado di aumentare o diminuire la trazione del rotore di coda e così controllare i movimenti dell’elicottero.

L’ultimo comando da prendere in considerazione è la manetta del gas. Il pilota deve tenere sotto controllo il numero di giri del motore ogni volta che agisce sui comandi, e fa questo agendo sulla manetta del gas. È stato questo costante controllo del numero dei giri che ha avvisato il pilota descritto all’inizio di una possibile avaria prima ancora che il motore smettesse completamente di funzionare. Nei moderni elicotteri a turbina, molto di questo lavoro è stato ridotto con l’introduzione di un sistema di controllo della velocità del motore.

Fa risparmiare tempo, e salva delle vite!

Con buona ragione l’elicottero è stato definito l’aeromobile tuttofare. Nell’agosto 1979, ad esempio, una violenta tempesta interruppe una regata, la Fastnet Race. Quindici uomini persero la vita in quello che è stato definito “il peggior disastro nella storia delle regate”. Il bilancio sarebbe stato ancora più tragico se non fosse stato per l’opera di soccorso degli elicotteri. Durante una missione di soccorso, il pilota dovette tenere d’occhio le onde circostanti continuando a muovere l’elicottero su e giù per non esserne colpito. Un giornalista definì queste manovre un “giocare alla cavallina rischiando la vita fra le creste di onde micidiali alte 13 metri”.

Grazie agli elicotteri, le enormi petroliere che doppiano il Capo di Buona Speranza, nell’Africa meridionale, possono ricevere provviste, pezzi di ricambio e persino cambiare equipaggio senza dover entrare in porto. Tuttavia si tratta di una manovra che richiede molta abilità. Per portare l’elicottero in volo stazionario sopra il ponte della nave il pilota deve spostarsi all’esatta velocità della petroliera. Poi deve tener conto del rollio della nave così da effettuare un atterraggio il più morbido possibile.

Cosa si prova a volare su un elicottero?

Per chi ama volare, la manovrabilità dell’elicottero regala emozioni che nessun altro aeromobile a motore può dare. È un’esperienza affascinante essere in grado di rimanere sospesi a mezz’aria, muoversi lentamente indietro o di lato oppure ruotare di 360 gradi a mezzo metro dal suolo. L’assenza di rincorsa per il decollo dà la sensazione che l’elicottero sia molto più sicuro, e una volta in volo si è subito presi dal paesaggio, specie quando ci si muove veloci a bassa quota.

L’apprendista pilota, però, all’inizio troverà difficile pilotare l’elicottero, dal momento che i comandi sono molto sensibili e l’elicottero è meno stabile di un velivolo ad ala fissa. Una volta imparato, pilotare l’elicottero è divertente, e probabilmente è più facile che pilotare un aeroplano visto che le manovre di decollo e di atterraggio sono più semplici.

Oggi l’elicottero è un mezzo di trasporto molto sofisticato, un vero e proprio aeromobile tuttofare. È vero che in paragone ad alcune creature volatili di Geova, come la libellula e il colibrì, può sembrare rozzo. Tuttavia, è pur sempre una macchina affascinante. E ora che ne sapete un po’ di più sul suo conto, forse vorrete fare un giro su uno di essi!

[Immagine a pagina 12]

Disegno di Leonardo da Vinci di una macchina per il volo verticale

[Fonte]

Bibliothèque de l’Institut de France, Parigi

[Immagine a pagina 12]

Servizio navetta in un aeroporto

[Immagine a pagina 13]

Elicottero della RAF in missione di soccorso in mare

[Fonte]

Per gentile concessione del Ministero della Difesa, Londra

[Immagine a pagina 13]

La polizia usa spesso gli elicotteri

[Diagrammi/Immagini a pagina 13]

(Per la corretta impaginazione, vedi l’edizione stampata)

La barra di controllo regola l’inclinazione del disco del rotore, che a sua volta determina la direzione di volo

Disco del rotore

Volo stazionario

Volo all’indietro

Volo in avanti

Comando del passo collettivo

Barra di controllo

Pedaliera