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Alcune note storiche
Il Bell 47G3B-1 (o anche Bell 47G-3B-1) è un elicottero leggero triposto di formula standard della celebre serie Bell 47 sviluppato nella prima metà degli anni Sessanta dalla Bell Aircraft Corporation basata a Fort Worth (Texas).
La Bell introduce il turbocompressore
Il primo apparecchio della serie 47 dotato di un motore con turbocompressore prodotto in serie dalla Bell fu il Bell 47G3 apparso nel 1959 che il costruttore americano sviluppò in particolare per essere impiegato in alta montagna, e per offrire agli operatori un mezzo capace di contrastare la crescente concorrenza. Non va infatti dimenticato che in quel periodo apparve sul mercato l’Hiller UH-12E, da molti definito come uno dei migliori elicotteri leggeri con motore a pistoni, e il Cessna CH-1C che invece non ebbe successo.
Il Bell 47G3, che compì il suo primo volo il 2 luglio 1959 si distingueva per essere mosso da un motore turbocompresso Franklin 6VS-335-A della potenza massima al decollo di 165/225 cv.
Per pubblicizzare l’introduzione sul mercato del nuovo elicottero, nell’ottobre successivo la Bell effettuò una serie di voli sul monte Pikes Peak situato nello stato del Colorado ad una quota di 4'300 metri. In quell’occasione vennero invitati dirigenti e piloti delle maggiori compagnie di elicotteri americane e scattate varie foto che mostravano l’apparecchio in volo stazionario pilotato da Al Averill con sei persone "a bordo".
All’epoca quell’evento suscitò un notevole interesse tra gli operatori, anche perché nessun elicottero di quella categoria era in grado di trasportare un carico equivalente a quella quota. Il nuovo modello di fatto apriva nuove prospettive e nuovi orizzonti per l’impiego dell’elicottero in alta montagna.
Il Bell 47G3 ottenne la certificazione civile dalla Federal Aviation Agency (l’FAA all’epoca era l’ente americano responsabile per la certificazione dei nuovi aeromobili) il 17 marzo 1960. Coloro che lo desideravano potevano convertire i loro Bell 47G2 in G3 procedendo con una serie modifiche strutturali.
Successivamente nel 1961 la Bell sviluppò il 47G3B che montava nuovamente il motore Lycoming TVO-435-A1A con turbocompressore con una potenza ed un peso massimo al decollo di 191/260 kW/cv rispettivamente 1'293 kg, contro i 1'202 kg del G3. Questa versione certificata dalla FAA il 24 maggio 1961 ebbe un discreto successo e fu prodotta su licenza in Italia dall’Agusta e in Giappone dalla Kawasaki.
Peculiarità del Bell 47G3B-1
Che cosa differenzia il Bell 47G3B-1 dai suoi predecessori? In termini generali si può affermare che questa versione, che ha ottenuto la certificazione commerciale dalla FAA il 25 gennaio 1963, offre un comfort ed un carico pagante maggiore nonché migliori prestazioni ad alta quota.
Benché da un punto di vista strutturale sia molto simile ai modelli che lo hanno preceduto, i cambiamenti sono diversi. Questi riguardano per esempio la cabina che è più ampia del 15% e dotata di sedili individuali più confortevoli.
Per quanto riguarda il motore le teste dei cilindri hanno una superficie di raffreddamento maggiore del 30% e nuove valvole di scarico.
Le pale del rotore principale inoltre hanno una variazione di passo incrementata dell’8% e questo conferisce all’elicottero migliori prestazioni ad alta quota. L’inerzia del rotore è del 30% maggiore grazie all’aggiunta di una zavorra di 4.5 kg (10 libbre) su ciascuna pala. Questa modifica migliora le caratteristiche dell’apparecchio in autorotazione.
Le bielle del comando di passo del rotore principale sono provviste di cuscinetti sferici di nuovo tipo con inserti in Fabroid che non richiedono lubrificazione. Tali cuscinetti sono inseriti anche nelle bielle del comando di passo del rotore di coda.
I serbatoi inoltre hanno una capacità maggiore di 233 litri anziché 163 litri, da qui un aumento dell’autonomia del 35-40% circa.
A titolo informativo va detto che all’apparizione di questo modello la serie Bell 47 aveva accumulato oltre 8'500'000 ore di volo nelle più estreme condizioni, un bel certificato di garanzia per il costruttore americano e per i suoi clienti!
Il Bell 47G3B-1 veniva costruito utilizzando molti componenti di versioni precedenti, una scelta voluta tra l’altro dalla Bell per contenere al massimo i costi di produzione. Non a caso infatti il prezzo dei suoi elicotteri scese leggermente, un altro segno della crescente concorrenza.
Produzione in serie
Il Bell 47G3B-1 rimase in produzione dal 1963 al 1967 ed insieme al G2 è una delle versioni fabbricate in maggior numero.
La Bell ne ha costruiti 337 ai quali vanno aggiunti quelli fabbricati in Italia dall’Agusta (143) e dalla Westland in Inghilterra (253).
L’esercito inglese infatti ne ordinò 150 che rinominò Westland AH-1 Sioux che impiegò per una decina di anni soprattutto per la scuola di volo, l’osservazione e la ricognizione. Quando questi modelli vennero radiati dal servizio nella seconda metà degli anni Settanta, numerosi furono venduti ad utilizzatori civili.
Nel 1963 il prezzo d’acquisto di un Agusta-Bell 47G3B-1 provvisto di radio e gancio baricentrico era di circa 275'000 Frs., corrispondenti a poco più di 1 Mio di Frs. di oggigiorno (2012).
Il suo successore è il Bell 47G3B-2 (prodotto in numero limitato dal 1967 al 1974) che è leggermente più potente ed utilizza una trasmissione diversa che incorpora tra l’altro una pompa idraulica (che è invece azionata dal motore sul G3B-1). Con questo accorgimento i servo-comandi funzionano quindi anche in caso di autorotazione.
Impiego
In campo civile il Bell 47G3B-1 è stato impiegato principalmente per il trasporto di passeggeri e materiale, per i voli spray, l’osservazione, i voli d'istruzione, di ricerca e soccorso e quelli fotografici.
Caratteristiche tecniche principali
Il Bell 47G3B-1 è un apparecchio leggero triposto dotato di un rotore principale e di coda bipala.
La fusoliera è costituita da tre elementi principali: la cabina, il tronco centrale e la trave di coda.
La cabina, che contraddistingue questo elicottero e che lo ha reso famosissimo in tutto il mondo, è protetta da una lastra di plexiglas scaldata e "gonfiata" come una bolla di sapone. Sui due lati vi è una porta d’accesso smontabile all’occorrenza. La cabina è costruita in lega leggera e plexiglas. Il pilota (che prende posto a sinistra) e i passeggeri sono seduti l’uno accanto all’altro e godono di un'ottima visuale in ogni direzione.
La ventilazione è assicurata dai finestrini scorrevoli sulle porte e da due prese d’aria.
Il tronco centrale è costituito da una struttura tubolare in acciaio saldato. Il vano motore è separato dalla cabina mediante una parete parafiamma costruita in acciaio inossidabile. Nel tronco centrale sono installati il motore con i suoi accessori, i supporti dei due serbatoi dorsali (capacità complessiva 61.6 USG, ossia 233 litri, di cui 57.5/227 utilizzabili) e le traverse del carrello d’atterraggio.
La trave di coda di sezione triangolare è costituita da una struttura costruita in tubi d’acciaio saldati, ed è collegata al tronco centrale per mezzo di bulloni. Alla trave di coda sono collegati lo stabilizzatore orizzontale (sincronizzato con il comando del passo ciclico) e la deriva verticale fissa. Una prolunga costruita con un tubolare sorregge il rotore di coda ed il relativo arco di protezione. Nella parte superiore della trave di coda vi sono i supporti per l’albero di trasmissione del rotore di coda.
Il Bell 47G3B-1 era normalmente fornito con un carrello d’atterraggio provvisto di pattini costruiti con tubi in lega leggera collegati tra loro mediante tubi trasversali a loro volta fissati alla struttura della fusoliera. La superficie inferiore dei pattini è rivestita con lamine d’acciaio inossidabile. Su ciascun pattino può essere montata una ruota di manovra sollevabile per mezzo di una leva.
Le pale del rotore principale e quelle del rotore di coda sono interamente metalliche. Sono costruite in lega leggera ad eccezione delle protezioni dei bordi d’attacco che sono in acciaio inossidabile.
L’impianto idraulico alimenta il servocomando installato sui comandi del passo ciclico e sul dispositivo per il controllo automatico del turbocompressore. L’impianto comprende un serbatoio dell’olio, una pompa azionata dal motore, due martinetti con valvole irreversibili, un circuito per il comando della valvola di scarico (wastegate) e per il compensatore densimetrico, valvole regolatrici, un filtro ed un rubinetto.
Sul lato destro della trasmissione è installato un generatore da 28V / 50A. Il generatore è collegato ad un regolatore di tensione facilmente accessibile per i controlli e la manutenzione. La batteria è installata nella parte anteriore della cabina.
In caso di necessità l’elicottero dispone di una presa per l’avviamento con starter ausiliario.
L’elicottero necessita di una revisione completa ogni 1'200 ore di funzionamento.
Motore
Il Bell 47G3B-1 è mosso da un motore a sei cilindri Lycoming TVO-435-B1A (o anche –B1B oppure –D1A – TVO è l’acronimo di Turbocharged Vertical Opposed, ossia motore turbocompresso a cilindri contrapposti montato verticalmente) con un turbocompressore Garrett AiResearch T-11.
Questo propulsore sviluppa una potenza massima al decollo di 198/270 kW/cv a 3'200 g/min. La potenza massima continua è tuttavia volutamente limitata a 162/220 kW/cv.
Il consumo medio di carburante (impiega benzina 100/130 ottani) è di circa 80 l/ora. Il raffreddamento è garantito da un ventilatore montato anteriormente. Il rapporto di riduzione tra i giri del motore e quello del rotore è di 9:1.
Funzione del turbocompressore
Detto in poche parole il turbocompressore altro non è che una pompa d’aria.
Sappiamo che la pressione atmosferica è massima a livello del mare, ma salendo diminuisce in modo esponenziale. Ciò significa che le prestazioni del motore decrescono. La funzione del turbocompressore è perciò quella di ristabilire fino ad una certa quota la stessa pressione atmosferica misurata a livello del mare o addirittura di aumentarla. In tal caso viene immesso nella camera di scoppio un maggior quantitativo di miscela aria/benzina, assicurando così prestazioni maggiori in termini di potenza.
Tuttavia proprio in virtù di tale potenza anche i gas di scarico sono costretti a uscire più velocemente, cosicché anche il turbocompressore ruoterà più rapidamente conferendo una sempre maggiore potenza al propulsore.
Il costruttore per evitare guasti dovuti ad una pressione esagerata ha previsto una cosiddetta wastgate che elimina i gas di scarico in eccesso che farebbero girare eccessivamente la turbina.
Prestazioni
La seguente tabella riassume sommariamente le prestazioni dell'elicottero (operazioni in aria calma, condizioni standard ISA)
|Al peso totale di (kg - libbre)||1'066 - 2'350||1'202 - 2'650||1'338 - 2'950|
|Tangenza pratica (m - piedi)||6'100 - 20'000||5'980 - 19'600||5'250 - 17'200|
|Tangenza hovering IES||6'100 - 20'000||5'640 - 18'500||4'910 - 16'100|
|Tangenza hovering FES||5'670 - 18'600||4'850 - 15'900||3'720 - 12'200|
|Rateo iniziale di salita||6.7 m/sec 1'320 ft||5.6 m/sec - 1'100 ft||4.5 m/sec - 880 ft|
|Velocità massima (Vne)||169 km/h - 105 mph||169 km/h - 105 mph||169 km/h - 105 mph|
|Velocità di crociera||150 km/h - 93 mph||145 km/h - 90 mph||138 km/h - 86 mph|
|Autonomia massima||507 km - 315 SM||470 km - 292 SM||440 km - 273 SM|
Limitazioni
Il regime di rotazione del rotore dev'essere mantenuto mantenuto entro 322 e 370 g/min, mentre quello del motore dev’essere mantenuto entro i 3'000 e i 3'200 g/min. La potenza massima continua dal livello del mare fino alla quota di 6'100 metri è di 162/220 kW/cv (26.7 in. Hg).
Il carico massimo ammesso in cabina è di 261 kg (575 lbs).
Dimensioni principali e pesi
Il Bell 47G3B-1 ha un rotore principale del diametro di 11.31 m (area disco rotore 100.8 mq) , mentre il rotore di coda ha un diametro di 1.73 m (2.35 mq). La fusoliera ha una lunghezza di 9.93 m e l’altezza massima è di 2.83 m.
Il peso a vuoto dell’elicottero equipaggiato con il carrello d’atterraggio provvisto di pattini è di ca. 835 kg, mentre il peso massimo al decollo è di 1'338 kg.
Dedotto il peso standard del pilota (77 kg) e con una riserva di benzina ed olio per un’ora di volo (56 kg) il carico utile massimo dell’apparecchio è di circa 370 kg.
Autorotazione
In caso di avaria al motore o al rotore di coda il pilota deve eseguire subito un’autorotazione mantenendo una velocità di almeno 64 km/h (40 mph). All’altezza di circa 15 metri il pilota deve iniziare una decelerazione costante fino a terra. A tre metri circa dal suolo deve applicare sufficiente passo collettivo, frenare la velocità di discesa e livellare l'elicottero con il terreno.
Equipaggiamenti
La lista degli equipaggiamenti opzionali per questo elicottero comprendeva doppi comandi, luci per il volo notturno, galleggianti per operazioni anfibie, installazione per il trasporto esterno di due feriti su barella, impianti per il trattamento aereo delle culture e delle foreste, gancio per il trasporto di carichi sospesi, sci per atterraggi sulla neve, contenitori esterni, radio, riscaldamento in cabina, freno rotore, estintore, kit sanitario d'emergenza e cinture di sicurezza a quattro punti di fissaggio.
Il Bell 47G3B-1 in Svizzera
Il primo Bell 47G3B-1 ad essere immatricolato in Svizzera fu l’HB-XBT che entrò in servizio con la Heliswiss nell’agosto del 1963. Su consiglio di Fred Forrer della Forrer-Fenwick, che era all’epoca il rappresentante generale dei modelli Bell/Agusta, l’azienda bernese decise di dotarsi di questo nuovo modello particolarmente adatto al lavoro aereo ad alta quota.
L’anno successivo la Heliswiss acquistò l’HB-XBU (entrato in servizio in giugno) e qualche mese dopo in settembre l’HB-XBW.
Fin dai suoi primi impieghi fu chiaro che rispetto al Bell 47G2 la versione G3B-1 aveva effettivamente una notevole riserva di potenza, ed era quindi molto più adatta al lavoro aereo. Il carico utile inoltre era di 300-350 kg, quindi mediamente superiore di circa 100 kg rispetto al G2.
Nel giro di alcuni anni questi ultimi vennero sostituiti o relegati a svolgere impieghi meno pesanti come l’istruzione, i voli fotografici e quelli panoramici.
La Heliswiss non fu l’unica società di elitrasporto ad acquistare questo modello. Anche la Eliticino (fondata dall’imprenditore ticinese Claudio Valsesia) acquistò un Agusta-Bell 47G3B-1 nel giugno del 1965 che venne immatricolato HB-XBY.
L’(Agusta-)Bell 47G3B-1 si rivelò un ottimo apparecchio, performante, potente ed affidabile. La Heliswiss li utilizzò anche all’estero, dal deserto del Sahara su fino alla Groenlandia.
Oltre che per i compiti già citati gli elicotteri immatricolati in Svizzera vennero spesso noleggiati dalla Guardia aerea svizzera di soccorso per le missioni di salvataggio. Per tale impiego il costruttore aveva previsto un equipaggiamento speciale che comprendeva una o due barelle che potevano essere fissate esternamente sulle due traverse del carrello d’atterraggio. Durante il volo il paziente disteso veniva protetto da una cupola e trasportato a destinazione.
Tramonto e rinascita
Gli apparecchi della serie (Agusta-)-Bell 47G3B-1 vennero utilizzati intensivamente quali muli dell’aria per un periodo di tempo relativamente breve. Alla fine degli anni Sessanta, quando fece la sua apparizione il Bell 206A Jet Ranger, quelli rimasti vennero infatti relegati al ruolo di apparecchi d’addestramento per la scuola piloti.
Nel corso della seconda metà degli anni Settanta però diversi di questi modelli vennero importati in Svizzera. L’esercito inglese infatti liquidò i suoi apparecchi vendendoli ad utilizzatori civili. Contrariamente a quanto era avvenuto negli anni Sessanta questi elicotteri (oltre una dozzina) non vennero quasi mai utilizzati per il trasporto di persone o materiale. Alcuni vennero acquistati da piloti privati altri da piccole società che li impiegarono per i voli spray, per la scuola o i voli privati. Tre di questi modelli vennero rimotorizzati con una turboalbero Allison 250 C-20B.
Attualmente (2012) nel registro svizzero degli aeromobili sono ufficialmente registrati cinque di questi apparecchi, quattro dei quali in stato di volo.
Tutti coloro che hanno avuto modo di pilotare il Bell 47G3B-1 parlano con toni entusiastici di questo apparecchio, ed io sono uno dei fortunati che può confermare che questo apparecchio è davvero speciale!
Note curiose
L'Agusta chiamò questa versione d’alta quota Agusta-Bell 47G3B-1 “Super Alpino”.
Filmati
Date infine un'occhiata a questi filmati che mostrano vari Agusta-Bell 47G3B-1 impiegati in Svizzera:
HB-XBW trasporto di materiale:
https://www.youtube.com/watch?v=Cbj0nlFAxpk&list=UU7fdXff7Y1-9ivIKAcSCDuQ&index=8
HB-XBZ trasporto di materiale:
https://www.youtube.com/watch?v=W-h0GksJnt4
HB-XBY dimostrazione di volo:
https://www.youtube.com/watch?v=0gWyOXqEPMQ&list=UU7fdXff7Y1-9ivIKAcSCDuQ&index=2
HB-XMG dimostrazione autorotazione:
https://www.youtube.com/watch?v=roKi-QLJKVQ&list=UU7fdXff7Y1-9ivIKAcSCDuQ&index=1
HAB 12/2012