Elicottero
Un sogno di Leonardo

L’elicottero è un apparecchio volante il cui nome deriva dal greco dall’unione dei termini «helix» = «spirale» e «pteròn» = «ala», costruito per il trasporto di persone o cose, per scopi civili o militari, dotato di uno o più motori a pistone o a turbina, che fanno ruotare orizzontalmente eliche che gli permettono non solo di volare come un aeroplano, ma pure di alzarsi e abbassarsi verticalmente, restare immobile in volo, spostarsi di lato, avanti e indietro: insomma un aeromobile con grandi possibilità e libertà di movimenti.

Poiché per «principio di azione e reazione» dovuto agli studi di Isaac Newton, se il rotore è unico, il mezzo tende a ruotare nel senso opposto al suo, impedendogli il controllo del moto, bisogna ovviare all’inconveniente o montando due rotori coassiali ruotanti in senso contrario oppure un rotore ausiliario in coda all’apparecchio, che con la sua rotazione si opponga a quella causata dall’unico rotore principale. Attualmente gli elicotteri sono veramente sorprendenti per efficienza e manovrabilità.

Ma a quando risalgono le prime notizie in merito a un dispositivo che faccia sollevare in aria un corpo che ne sia più pesante? Pare quasi impossibile, ma si sa che in Cina, addirittura nel V secolo avanti Cristo, qualcuno costruì in legno di bambù un’elica con un bastoncino piantato nel mezzo con la funzione di perno: facendolo girare velocemente con le palme delle mani, questa si avvitava nell’aria e si sollevava finché aveva energia rotante; lo stesso avveniva se la rotazione era fornita da una cordicella, come si fa con la trottola. Solamente di un giocattolo si trattava, ma il principio era fondamentale: l’elica poteva sollevare un oggetto più pesante dell’aria. L’idea pare sia giunta in Europa nel XV secolo, stando a dipinti che li ritraggono a partire dal 1463. Inoltre, da quanto è dato sapere, anche oggi in Giappone si vedono.

Il pensiero di far sollevare oggetti in aria conquistò pure il grande Leonardo da Vinci, il quale nel 1480 inserì nella sua opera Codice Atlantico lo schizzo di una «vite aerea» che, stando ai suoi ragionamenti, avrebbe potuto «avvitarsi», appunto, nell’aria sfruttandone la densità, proprio come fa una vite che si avvita nel legno. Egli immaginò un marchingegno formato da una struttura in legno, rivestita di tessuto di lino inamidato, fissata a una base di 5 metri di diametro; al centro era fissata una vite senza fine che avrebbe dovuto ruotare sotto lo sforzo di quattro uomini. Pur non avendo notizie in merito a un possibile tentativo di costruirla, conoscendo il genio, penso che non abbia nemmeno tentato di farlo. In effetti, il grosso guaio per Leonardo (e per il progresso che dovette attendere diversi secoli per decollare nel campo del moto) fu la mancanza dell’energia per far funzionare tutto quanto egli avrebbe potuto inventare e costruire.

Soltanto tre secoli dopo, precisamente nel 1754, ci fu un passo in avanti fatto dal Russo Mihail Lemonosov, che presentò all’Accademia della Scienza del suo Paese un apparecchio funzionante a molla, ma di cui non si è più saputo nulla.

Nel 1783, il naturalista francese Christian de Launoy presentò all’Accademia delle Scienze di Parigi un giocattolo, costruito in collaborazione con il meccanico Bienvenu, il cui funzionamento era dovuto alla rotazione di due rotori coassiali, costituiti di penne di tacchino, contrastanti nel loro moto, fatti ruotare da un archetto metallico elastico. Pur non riconoscendone l’utilità immediata, ma convinto che il futuro gli avrebbe dato ragione, nel 1859 l’Inglese Henry Bright volle che l’idea delle eliche controrotanti fosse brevettata.

Quattro anni dopo, nel 1863, il Francese Gustave Ponton de Amencourt andò oltre, costruendo un apparecchio costituito da due eliche contrastanti, poste l’una sopra l’altra sullo stesso asse, funzionante con motore a vapore che, però, non si sollevò in fase di prove; si sollevò, invece, quando fu fatto funzionare con un elastico. Comunque l’idea fu brevettata. Il nome dell’inventore resta legato a quello coniato per i suoi modelli: hélicoptéres.

Nel 1877 fu la volta dell’ingegnere milanese Enrico Forlanini (che fra l’altro si interessò pure di aliscafi e dirigibili), che riuscì a far alzare dal suolo il suo modello di tre chilogrammi e mezzo, dotato di due rotori bipala coassiali controrotanti (elica superiore di metri 1,70 e quella inferiore di metri 2,80), funzionanti con un motore a vapore. L’apparecchio aveva una piccola caldaia sferica in cui si accumulava il vapore in pressione. Quando il riscaldamento era tale da far avviare il motore, il modello si alzava portando con sé la caldaia e lasciando a terra il fornello che era la fonte del calore. Il risultato fu sorprendente per quell’epoca, giacché l’apparecchio raggiunse l’altezza di 13 metri dal suolo.

Soltanto 29 anni dopo, nel 1906, Jacques e Louis Charles Breguet fecero un interessante passo in avanti. Essi costituirono un modello di elicottero fornito di pale con profilo alare, che si sollevò dal suolo per appena 60 centimetri, alzando pure una persona; il fatto negativo è che, essendo privo di organi di comando, poté essere definito come il primo mezzo con persone a bordo, ma non lo si poté ritenere un mezzo che consentisse il volo libero.

L’anno dopo, il 13 novembre 1907, un apparecchio lungo 6 metri di lunghezza, costruito dai Francesi Cornu di origine rumena (dal padre Jules e dai figli Paul e Jacques), munito di due rotori controrotanti, azionati da un motore a combustione interna Antoinette 8V (8 cilindri a V) della potenza di 24 HP, con iniezione diretta del carburante, raffreddato ad acqua, con a bordo un un uomo, fu provato: questo fu il primo volo libero controllato, con il suo spostamento per 20 secondi a 30 centimetri dal suolo, però senza vincoli di sicurezza. Gli esperimenti successivi portarono il mezzo fino a quasi due metri di altezza, ma il controllo non troppo perfetto fece abbandonare il progetto.

Un ulteriore passo in avanti fu fatto durante la Prima Guerra Mondiale dall’ingegnere ungherese Theodore von Karman, che realizzò un apparecchio per l’esercito austro-ungarico. Era una semplice struttura in acciaio, di forma triangolare, munita di quattro eliche portanti orizzontali in legno, fatte funzionare da un motore elettrico. Il suo nome in codice era PKZ 1, che divenne PKZ 2 dopo i cambiamenti che si erano resi necessari, quando si avanzò l’esigenza di usarla come una piattaforma fissa al servizio dell’artiglieria. Iniziata la costruzione nel 1917, questa fu portata a termine il 2 aprile 1918, quando le si fece fare il primo volo. Si fecero successivamente numerosi voli, durante i quali l’aeromobile raggiunse una cinquantina di metri di quota e riuscì a volare per un’ora. Le prestazioni si presentavano soddisfacenti, ma un giorno il mezzo precipitò a causa di un’avaria meccanica, e questa fu la giustificazione per relegarlo nel dimenticatoio.

Il 14 aprile 1924, il Francese Etienne Oehmichen volò con la sua macchina per 360 metri e la Federazione Aeronautica Internazionale lo riconobbe come il primo record mondiale. Ma la gioia durò poco, giacché appena quattro giorni dopo, il 18 aprile, l’Argentino Raul Pateras-Pescaia da Castelluccio superò la distanza di 736 metri, per raggiungere i 1.690 metri il 4 maggio successivo.

Dopo allora, i tentativi di costruire qualcosa di valido non mancarono, con varianti e innovazioni legate al progresso della meccanica, perché era ormai convinzione comune che si sarebbe giunti alla realizzazione di un aeromobile di grande importanza per il trasporto delle persone e delle cose oppure a eseguire azioni belliche, nel disgraziato caso che scoppiassero guerre.

Il problema che si concretizzava nelle macchine fino ad allora sperimentate era dovuto al comportamento diverso che avevano le pale in fase avanzante e le altre in quella retrocedente, che tendeva a fare rovesciare il mezzo lateralmente. Con opportuni accorgimenti e l’inserimento di altri ordigni meccanici, Juan de la Cierva riuscì a ovviare all’inconveniente nell’apparecchio da lui ideato, chiamato autogiro.

Con il suo prototipo, nel 1939, l’Ucraino Igor Sikorsky, naturalizzato Statunitense, entrò decisamente nel mondo degli aeromobili. Questo aveva un solo rotore centrale, il cui tentativo di farlo ruotare in senso contrario era bilanciato dal rotore anticoppia fissato nella sua coda. La ditta tedesca Focke-Achgelis & Co., Gmbh, comprese l’importanza dell’innovazione e, su licenza dello stesso, costruì l’elicottero Focke-Achgelis Fw 61, che fu sicuramente il primo a meritare quel nome. I risultati furono eccezionali: la quota raggiunta fu di 3.427 metri, la velocità fu di 122,5 chilometri orari e la distanza percorsa fu di 230,348 chilomentri.

Anche la Bell, seguendo gli insegnamenti di Sikorsky, nel 1943, progettò 5 prototipi, che furono gli antesignani di un lunga serie.

Il Flettner Fl 282 Kolibri fu invece il primo modello militare, impiegato attivamente dalla marina militare tedesca durante la Seconda Guerra Mondiale, per il pattugliamento antisommergibile, a bordo delle navi di scorta ai convogli.

Dopo la Seconda Guerra Mondiale, la Giovanni Agusta, Costruzioni Aeronautiche, ottenne l’autorizzazione dalla Bell Aicraft Corporation alla costruzione del Model 47, di cui il 24 maggio 1954 vide la luce il primo prototipo, con la sigla AB47G. Poi, il 4 agosto 1971, l’Agusta fece compiere il primo volo al modello Agusta A109, progettato e costruito interamente dall’industria nazionale nella località chiamata Cascina Costa nel Varesotto. Avuta la licenza a esportarlo, nel 1976 l’elicottero andò per il mondo, guadagnando dovunque successo e prestigio in tutte le organizzazioni aeronautiche.

(ottobre 2021)

Tag: Mario Zaniboni, elicottero, aeromobile, principio di azione e reazione, Isaac Newton, sollevare un oggetto più pesante dell’aria, Leonardo da Vinci, Codice Atlantico, vite aerea, Mihail Lemonosov, Christian de Launoy, Bienvenu, Henry Bright, Gustave Ponton de Amencourt, hélicoptéres, Enrico Forlanini, Jacques e Louis Charles Breguet, Jules Cornu, Theodore von Karman, PKZ 2, Etienne Oehmichen, Raul Pateras-Pescaia da Castelluccio, Juan de la Cierva, autogiro, Igor Sikorsky, Focke-Achgelis Fw 61, Flettner Fl 282 Kolibri, Giovanni Agusta, AB47G, Agusta A109.