ELICOTTERO
ELICOTTERO (XIII, p. 803)
Nel 1939 l'elicottero (v. anche aeronautica, App. I, p. 32) era ancora in fase sperimentale. Dal 1939 al 1948, invece, in seguito ai primi incoraggianti risultati ottenuti dal suo impiego militare, l'attenzione di molti costruttori nei diversi paesi si è rivolta alla realizzazione di una notevole varietà di tipi, studiati poi anche per numerosi impieghi civili.
L'esperienza raccolta non è stata però ancora sufficiente per indicare in maniera sicura la migliore soluzione dei diversi problemi dell'elicottero. Sono perciò tuttora sperimentati nelle diverse realizzazioni i tipi più varî di configurazione della macchina, del numero e disposizione dei rotori, dei sistemi di compensazione della coppia di reazione e dei dispositivi per l'equilibramento e il controllo.
La fusoliera e il dispositivo per decollare e atterrare con carrello o ammarare con galleggianti corrispondono in genere ai relativi elementi dell'aeroplano; l'impianto motore se ne differenzia per la posizione, in generale entro la fusoliera, per la conseguente necessità di provvedere un adatto sistema di raffreddamento e per la trasmissione meccanica della coppia motrice al rotore (o ai rotori), e agli eventuali rotori ausiliari di equilibramento e compensazione.
Delle già indicate disposizioni dei rotori quelle che si sono generalizzate e i relativi pregi e difetti sono: a) rotore singolo: soluzione meccanicamente più semplice, che però richiede un dispositivo di compensazione della coppia di reazione (in genere un rotore ausiliario sulla coda della fusoliera) e che offre poca latitudine nella posizione del centro di gravità della macchina e perciò nella disposizione del carico; adatto per piccoli elicotteri; b) due rotori coassiali controrotanti: soluzione meccanicamente più complicata, che elimina il dispositivo per la compensazione della coppia di reazione, ma offre ancora poca latitudine nella posizione del centro di gravità; a parità di diametro del rotore aumenta la capacità di sollevamento; adatti per piccoli e medî elicotteri; c) due rotori affiancati controrotanti, ad assi distinti disposti lateralmente nel senso trasversale rispetto alla fusoliera: stessi vantaggi del tipo b, miglior rendimento aerodinamico, specialmente in salita, svantaggio dell'ingombro maggiore, in massima parte eliminato nella soluzione con i due assi assai ravvicinati e con rotori sincronizzati con pale incrocianti; adatti per i grossi elicotteri; d) due rotori in tandem controrotanti, ad assi distinti, disposti uno dietro all'altro nel senso longitudinale della fusoliera: stessi vantaggi della soluzione c, maggior rendimento nel volo di traslazione, massima latitudine nella posizione del centro di gravità e nella disposizione del carico in fusoliera, più agevole controllo dell'equilibramento longitudinale; adatti per i grossi elicotteri.
Le pale dei rotori sono passate dal tipo composto in metallo-legno-tela, facilmente deformabile, al tipo in tutto metallo (leghe d'alluminio, e recentemente acciaio inossidabile molto resistente alle sollecitazioni alternate) e al tipo in acciaio con rivestimento in materiale plastico. Valori correnti per il dimensionamento dei rotori sono: carico per m2 di superficie del disco o cerchio descritto dal rotore 12-20 kg.; carico per m2 di superficie effettiva delle pale 150-350 kg.; solidità (rapporto della superficie effettiva delle pale alla superficie del disco) 0,03 ÷ o,10; velocità tangenziale di rotazione dell'estremità della pala a elicottero fermo 125 ÷ 250 m./sec., con tendenza verso valori più alti; peso totale dell'elicottero al decollo 4 ÷ 10 kg. per CV di potenza del motore.
ll problema della stabilità iniziale e della stabilità di rotta dell'elicottero è tuttora oggetto di studî ed esperimenti. Tra le nuove soluzioni sono da notare il dispositivo stabilizzatore Bell e il dispositivo Hiller. Il primo è formato da una barra con due masse all'estremità, disposta sotto al rotore e ad esso collegata da due biellette. La barra, ruotante anch'essa col rotore, mantiene un dato piano di rotazione indipendente dal piano del rotore e contrasta ogni subitaneo cambiamento di incidenza delle pale causato da raffiche o altre perturbazioni. Il dispositivo Hiller consiste in un piccolo servo-rotore bipala inserito tra il comando di volo del pilota e il rotore principale. Il mozzo del rotore principale è articolato cardanicamente all'asse e il piano del rotore è stabilizzato e controllato dal servo-rotore.
Il controllo del moto verticale è ottenuto generalmente variando l'incidenza di tutte le pale dei rotori, mentre la traslazione orizzontale è controllata inclinando tutto il rotore nella direzione del moto. I due movimenti possono avvenire separatamente o comporsi in un moto unico obliquo.
Tutti gli elicotteri moderni sono provveduti del dispositivo per far funzionare i rotori in autorotazione nella discesa senza motore, come l'autogiro.
La propulsione a reazione applicata direttamente alle pale dell'elicottero offre notevoli vantaggi, eliminando la necessità di compensare la coppia di reazione nell'elicottero con motore singolo e abolendo la trasmissione della coppia motrice dal motore al mozzo del rotore, oltre ad alleggerire l'impianto motore. I risultati ottenuti con gli elicotteri di questo tipo (Doblhoff, Mc Donnell, SO-1100) già sperimentati, ne fanno prevedere uno sviluppo futuro assai promettente.
Durante la seconda Guerra mondiale gli S. U., la Gran Bretagna e la Germania impiegarono gli elicotteri per il servizio di collegamento, per l'osservazione tattica e del tiro di artiglieria, per la ricognizione marittima (specialmente contro i sommergibili) facendo decollare gli elicotteri da piccole piattaforme sistemate sulle navi, per il trasporto di carichi bellici e per il servizio di salvataggio e soccorso in località inaccessibili a tutti gli altri mezzi di trasporto. Tra il 1942 e il 1945 vennero costruiti negli Stati Uniti d'America 443 elicotteri per impiego militare.
Gli impieghi civili dell'elicottero sono svariati. Oltre che per il trasporto di passeggeri, l'elicottero viene già utilizzato per il servizio e ispezione delle grandi linee di trasmissione dell'energia elettrica e degli oleodotti, per le esplorazioni minerarie e forestali, per la sorveglianza antincendio, per servizio di polizia stradale e di controllo del traffico, per il servizio di raccolta e distribuzione della posta (primo servizio regolare inaugurato nel 1947 nella zona di Los Angeles, Calif.), per la distribuzione dei giornali e, in molti lavori agricoli, come la seminagione di vaste colture, la impollinazione dei frutteti, lo spargimento di insetticidi, ecc.
Primati mondiali. - Dopo i primati indicati nella voce aeronautica (in App. I, p. 32), si sono avuti i seguenti:
1937: Elicottero FW-61 (Germania): durata in circuito chiuso 1h 20′ 49″; distanza in linea retta 108,974 km.; distanza in circuito chiuso 80,604 km.; altezza 2439 m.; velocità su 20 km. 122,553 km./h.
1938: Elicottero FW-61 (Germania): distanza in linea retta 230,248 km.
1939: Elicottero FW-6I (Germania): altezza 3427 m.
1946: Elicottero Sikorsky R-5 (S. U.): durata in circuito chiuso 10h 7′ 8″; distanza in linea retta 1132,237 km.; velocità su 20 km. 77,835 km./h., su 1000 km. 107,251 km./h.
1947: Elicottero Sikorsky R-5A (S. U.): altezza 5842 m.
1948: Elicottero Fairey Gyrodyne (Gran Bretagna): velocità su base di 3 km. 200,066 km./h.
Bibl.: Oltre gli articoli sulle riviste di tecnica aeronautica (in particolare American Helicopter, dedicata esclusivamente all'elicottero, dal dicembre 1945), cfr. L. Lamé, Le vol vertical, Parigi 1934; I.I. Skorsky, The story of the winged "S", New York 1941; A. A. Nikolsky, Notes on helicopter design theory, Princeton 1944; H. F. Gregory, The story of the helicopter, New York 1944; D. Francis, The story of the helicopter, New York 1946.