Bell 47J Ranger - Storia e descrizione tecnica

Nell’autunno del 1956 la Helicopter Division della Bell Aircraft Corporation annunciò di aver aggiunto un nuovo elicottero alla lista di quelli in produzione. L’elicottero in questione era il Bell 47J Ranger. Ecco in sintesi la storia di questo apparecchio.

Origini

Nel 1953, dopo che un’indagine preliminare di mercato indicò il bisogno di un elicottero “low cost” a quattro posti, la Bell decise di costruire un prototipo che con il passare dei mesi subì estese modifiche che portarono alla nascita del 47J Ranger.
Il costruttore americano procedette in modo cauto, passo dopo passo, con lo sviluppo di un elicottero semplice ed affidabile, forte dell’esperienza fino ad allora accumulata. Va infatti ricordato che la flotta dei Bell 47 fino ad allora venduti ad operatori militari e civili aveva complessivamente accumulato qualcosa come 2 milioni di ore di funzionamento!
A causa della grande mole di lavoro a carico del dipartimento d’ingegneria, la Bell creò un gruppo di lavoro separato che si stabilì in una sede esterna (Harper Engineering a Dallas) che iniziò il suo lavoro il 1° novembre 1953.
Il programma di sviluppo del nuovo elicottero venne finanziato interamente con fondi privati dell’azienda.
Il prototipo, ufficialmente designato Bell 47G-1, venne sviluppato da un team comprendente una ventina di uomini che inizialmente si limitò a modificare la parte frontale di un Bell 47G.
La fase di progettazione venne completata in 60 giorni, mentre l’elicottero fu preparato per i primi voli di collaudo nel giro di appena 4 mesi.
Ad eccezione della cabina in Plexiglas tutto il lavoro di preparazione dei vari pezzi fu svolto in un’officina dove il gruppo, come detto, lavorò in modo indipendente.
Il prototipo del Bell 47G-1, che ricevette l’immatricolazione N2474B, effettuò il suo primo volo di prova il 5 marzo 1954 presso lo stabilimento della Bell ad Hurst/Texas nelle mani del pilota collaudatore William (Bill) Quinlan.

Al termine di un periodo di due mesi durante il quale l’elicottero venne testato in modo intensivo, i tecnici della Bell si dissero soddisfatti dal punto di vista ingegneristico della configurazione scelta.
Il passo successivo fu quindi quello di sviluppare ulteriormente il prototipo in modo da adeguarlo ai bisogni degli operatori civili e affinarne le linee.

Il Bell 47G-1 si rifà il look

L’elicottero fu sottoposto ad una prima serie di importanti modifiche, tra le quali si possono elencare: l’aggiunta di una carenatura, nuovi serbatoi profilati, una trave di coda semi-monoscocca, una nuova cabina nella quale venne integrato l’equipaggiamento per il trasporto di due feriti distesi.
Le modifiche, introdotte a tappe, vennero effettuate da quattro tecnici nel giro di due mesi. Al termine di questi lavori il prototipo effettuò due tour dimostrativi negli Stati Uniti allo scopo di testare, mettendolo alla prova, tutte le qualità dell’apparecchio.
In questa nuova configurazione il Bell 47G-1 fu presentato in varie basi militari e aeroporti civili, ed anche al National Air Show di Dayton organizzato nel settembre 1954.

Diverse centinaia di passeggeri ebbero l’occasione di salire a bordo e fare la conoscenza con il Bell 47G-1 che in un solo mese accumulò oltre 100 ore di volo.
Nella prima versione il traliccio di coda e la struttura centrale erano gli stessi del Bell 47G, così come il rotore ed il motore. Quest’ultimo più tardi venne però sostituito dal più potente Lycoming VO-435 (lo stesso montato sul Bell 47G2) testato nel frattempo su un altro Bell 47G. La cabina venne provvista di un verricello elettrico e di nuovi interni. L’elicottero venne infine testato con un carrello d’atterraggio dotato di galleggianti per uso anfibio. In questa fase due gruppi di tecnici lavorarono spalla a spalla per guadagnare tempo cosicché l’elicottero fu nuovamente pronto a riprendere i voli di prova nel giro di un mese.
Seguì una nuova serie di voli di valutazione nel corso dei quali l’apparecchio in quattro settimane accumulò un altro centinaio di ore. I vari equipaggiamenti opzionali installati vennero utilizzati più volte a scopo dimostrativo.
Fino a quel punto i costi di sviluppo dell’apparecchio erano stati tutto sommato contenuti, anche se alcune modifiche di dettaglio suggerite dai potenziali clienti per mancanza di tempo o per ragioni di budget non vennero integrate o furono il frutto di un compromesso.
A quel punto del programma il positivo consenso d’opinioni delle persone coinvolte convinse la Bell a compiere l’ultimo importante passo, ossia quello di disegnare un elicottero destinato alla clientela civile.
Il Bell 47G-1 N2474B continuò ad essere testato anche se nel frattempo i tecnici della Bell avevano già ormai iniziato a lavorare alla realizzazione Bell 47J Ranger che sarebbe stato costruito in serie.

Sviluppo e aspetti tecnici

Dopo la parte storica esaminiamo ora nel dettaglio la costruzione del Bell 47G-1/J Ranger. Il disegno della cabina e la disposizione dei posti furono oggetto di varie valutazioni. La soluzione più adeguata sembrò quella di sistemare il pilota anteriormente in posizione centrale. Questa disposizione (poi copiata tra l’altro dalla Hiller sull’UH-12E4 e dalla Kawasaki sul KH-4) causa infatti contenute variazioni del centro di gravità. Perciò la parete parafiamma ed i sedili dei passeggeri vennero spostati all’indietro il più possibile verso il CG.
L’elicottero, come detto in precedenza, era stato concepito per trasportare tre passeggeri seduti comodamente dietro al pilota come nelle automobili, oppure due feriti distesi ed un assistente medico. I tecnici costruirono un modello in legno della cabina per testare le varie configurazioni e misurare gli ingombri.
La colonna con gli strumenti di volo era la stessa del Bell 47G, ma venne disposta sul lato sinistro del posto di pilotaggio cosicché il pilota poteva accedervi con la mano sinistra. Ad eccezione della bussola tutti gli altri strumenti vennero disposti obliquamente per evitare distorsioni nella lettura dei valori. Questa soluzione offriva al pilota una buona visuale verso l’esterno, anche quando si serviva del verricello elettrico.
La sezione frontale venne modificata per supportare il nuovo pavimento, la parete parafiamma costruita in acciaio, e fungeva da supporto per i sedili posteriori e parte dei serbatoi, che inizialmente erano dei semplici contenitori metallici modellati per seguire approssimativamente la forma della cabina. Successivamente vennero sostituiti con quelli del Bell 47H-1 dal momento che l’intera sezione retrostante la parete parafiamma del 47G-1/J era molto simile a quella del 47H-1.
La cabina in Plexiglas, come detto, fu uno dei componenti più difficili da fabbricare correttamente. La sua forma era importante non sono a fini estetici, ma anche per fare in modo che la visuale del pilota e dei passeggeri non fosse in qualche modo distorta. Inoltre doveva essere leggera e al tempo stesso anche robusta.
Finalmente dopo vari tentativi i tecnici trovarono la giusta tecnica per fabbricare una cabina in Plexiglas con le caratteristiche menzionate. La sua forma alla fine risultò molto simile a quella del 47H-1. Per questo non fu poi difficile adattare il trave di coda ed i serbatoi del 47H-1 al nuovo 47J in fase di costruzione.
I primi modelli prodotti dalla Bell come il 47B e il 47D disponevano di un trave di coda rivestito di tela di sezione triangolare. Rivestimento e soprattutto forma crearono però qualche problema di controllo dovuto alla tendenza dell’elicottero ad oscillare lungo l’asse orizzontale (tendenza al beccheggio).
Il nuovo trave di coda montato sul 47J (simile a quello del 47H-1) di forma ovale e quindi simmetrica non mostrò tali inconvenienti, ma anzi migliorò l’aerodinamica dell’apparecchio. Tutto considerato il peso del nuovo trave di coda semi-monoscocca risultò pressoché identico a quello costruito con struttura a traliccio.
Il carrello d’atterraggio ricurvo, altra novità introdotta sul 47H-1, venne montato anche sulla serie 47J. Oltre ad essere più leggero era più aerodinamico ed esteticamente più piacevole. I tubi erano curvati in modo da assorbire l’energia degli shock durante l’atterraggio.
L’ampio vano di carico in cabina offrivalo spazio per accogliere tre passeggeri. Il suo volume era di 1.71 mc e vi potevano essere caricati fino a 272 kg.

Con l’equipaggiamento medico installato l’elicottero poteva trasportare due pazienti distesi ed un assistente medico oppure effettuare missioni di ricerca e soccorso servendosi del verricello elettrico. Quello utilizzato era un modello standard usato dall’US Navy e poteva essere riavvolto alla velocità di 30 metri al minuto. Venne dapprima testato in un hangar e in seguito installato nell’elicottero. Quest’ultimo per le prime prove venne appeso ad una gru ad un’altezza di circa 3 metri, in seguito fu testato in volo con l’elicottero in volo stazionario ad un’altezza di ca. 6-7 metri dal suolo.
Questo equipaggiamento opzionale poteva esser utilizzato sia con il carrello convenzionale sia con galleggianti.
L’installazione di barelle e verricello contribuì notevolmente ad aumentare la versatilità del nuovo modello.

Con i vari dispositivi installati le prove condotte mostrarono che i limiti d’escursione del centro di gravità del 47J erano pressoché gli stessi del 47G. Tuttavia lo stabilizzatore sincronizzato con il comando del passo ciclico venne spostato in avanti. In questo modo era investito dal flusso d’aria del disco rotore il che migliorava le caratteristiche di volo.
I comandi di volo vennero modificati e migliorati sulla serie 47J. L’elicottero venne inoltre equipaggiato di servo-comandi sul passo ciclico.
A causa dell’incremento di peso e di potenza il rotore del Model 47 venne modificato sulla serie 47J e il diametro del rotore principale passò da 10.72 m a 11.32 (corrispondente ad un aumento di 2 piedi nella misura anglosassone). Dopo le prove condotte sul Bell 47G provvisto di un motore Lycoming alcuni componenti vennero ridisegnati allo scopo di aumentarne la vita operativa.

Certificazione e inizio della produzione

Il 23 agosto 1956 il Bell 47J Ranger ottenne la certificazione dalla Civil Aeronautics Authority (CAA).
La produzione in serie iniziò nei mesi successivi anche perché la Bell stava ultimando la costruzione del modello HUL-1, il corrispettivo militare del 47J destinato all’US Navy.

L’esemplare con il numero di serie 1425 venne inviato in Italia ed utilizzato dall’Agusta come apparecchio di dimostrazione e ricevette l’immatricolazione italiana I-AGUS.
Nel 1957 il prezzo basico d’acquisto del Bell 47J Ranger era di 69’500$ (Frs. 298'000 ca. dell'epoca corrispondenti a Frs. 1'160'000 indicizzati ad oggi), rispettivamente di 73’836$ (316'000 - 1'340'000) se provvisto del seguente equipaggiamento opzionale: radio, estintore, luci per il volo notturno, freno rotore, riscaldamento, verniciatura personalizzata e interni deluxe.
I primi esemplari della serie “J” erano provvisti di pale di legno in seguito sostituite con pale metalliche grazie alle quali il peso massimo al decollo venne incrementato da 1'165 kg a 1'270 kg.
Rispetto alle pale in legno quelle metalliche avevano una vita operativa maggiore, meno problemi di bilanciamento/allineamento ed un’inerzia maggiore.
L’intervallo tra le grandi revisioni passò dalle iniziali 600 ore (all’epoca uno dei più estesi) a 1'200 ore.
Complessivamente nella fabbrica della Bell situata a Hurst/Texas vennero prodotti 135 apparecchi della serie Bell 47J Ranger (numeri di serie dal 1420 al 1443, dal 1559 al 1581 e infine dal 1712 al 1802).

Successivamente vennero prodotte le versioni 47J-2 e J-2A.
Il Bell 47J-2 che ricevette la certificazione civile americana il 14 gennaio 1960 è simile al 47J ad eccezione del fatto che è dotato di pale metalliche, stabilizzatore fisso, motore Lycoming VO-540, plexiglas e finestrini tinti di blu oltre a altri minori miglioramenti.
Il Bell 47J2-A che ricevette la certificazione civile americana il 4 marzo 1964 è simile al J-2 ma ha un peso massimo ammesso al decollo maggiore (1'338 kg anziché 1'293 kg). Inoltre dispone di un servocomando sul passo collettivo, pale metalliche con zavorra all’estremità, oltre ad altri minori miglioramenti.
I Bell 47J Ranger potevano essere convertiti in J-2 oppure J-2A applicando una serie di modifiche definite dal costruttore.

Impiego

I Bell 47J Ranger civili furono principalmente usati per il trasporto di passeggeri e merci, per voli di ricerca, soccorso e collegamento, rifornimento, osservazione e rilevamenti fotografici.

Descrizione tecnica

Il Bell 47J Ranger è un elicottero quadriposto di configurazione classica provvisto di un rotore bipala a bilanciere e rotore di coda. Il pilota è seduto centralmente di fronte ai tre passeggeri che siedono su una panchina ripiegabile.
La fusoliera consiste di tre sezioni principali: la parte frontale con la cabina, la sezione centrale con motore, trasmissione, e serbatoi e la trave di coda.
La cabina, accessibile da entrambi i lati per mezzo di due ampi portelloni rimovibili provvisti di finestrini, è protetta da una bolla in plexiglas che permette un’eccellente visuale in tutte le direzioni.

Quando l’elicottero veniva usato come aeroambulanza la panchina dei passeggeri veniva rimossa nel giro di pochi minuti senza l’uso di attrezzi e al suo posto veniva montato un supporto per il trasporto di 2 feriti simile a quello delle ambulanze militari. Accanto al pilota vi era posto per un assistente medico.

Prestazioni

La tabella sottostante riporta il sommario delle prestazioni dell'elicottero:

A partire da quel momento Geiger iniziò ad effettuare azioni di salvataggio in tutta la Svizzera ma soprattutto in Vallese dove la presenza del “Ranger” divenne vieppiù famigliare.
Geiger, che all’epoca lavorava come pilota per conto della Sezione vallesana dell’Aero Club Svizzero, ottenne più tardi il permesso dell’UFAC di utilizzare l’apparecchio per effettuare trasporti commerciali di persone e materiale.

Nonostante le limitate prestazioni del Bell 47J Ranger, Geiger e più tardi (a partire dal 4 marzo 1959) anche Fernand Martignoni, dimostrando grande perizia, effettuarono salvataggi e trasporti anche in alta montagna, talvolta fino a quote di oltre 3'000 metri.

A tal riguardo Geiger dal 1° al 4 giugno 1957 seguì un corso di formazione per atterraggi in alta montagna con l’amico-istruttore Sepp Bauer.
Inizialmente ad occuparsi della manutenzione dell’apparecchio fu il meccanico Ernst Bänzinger. In seguito per i lavori di manutenzione più importanti l’apparecchio fu convogliato a Cascina Costa presso l’Agusta. Successivamente a partire dal 1° febbraio 1958 fu Armand Geiger (nipote di Hermann Geiger) ad occuparsi della manutenzione e revisione di questo apparecchio, a volte in collaborazione con i tecnici dell’Agusta.
L’HB-XAU rimase in servizio con la GASS fino al marzo 1968 dopodiché fu acquistato dalla Heliswiss.

L’impiego in Groenlandia

Per quattro stagioni a partire dal 1968 l’HB-XAU fu noleggiato dall’istituto geologico danese GGU (acronimo di Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse).
Il GGU per molti anni a partire dal 1965 affidò alla Heliswiss il compito di effettuare il trasporto di persone e materiale durante le sue ricerche geologiche in Groenlandia.

Per ragioni di sicurezza venivano impiegati due apparecchi che volavano sempre in coppia. Insieme all’HB-XAU veniva impiegato l’Agusta-Bell 47J Ranger immatricolato OY-HAV battezzato dai piloti "Pollux".

Purtroppo l’HB-XAU uscì di scena in modo tragico il 16 giugno 1971 proprio durante l’impiego in Groenlandia.
Quel giorno il pilota austriaco Peter Gschwend mentre stava effettuando un volo di trasferimento in coppia con l’OY-HAV sparì in mare. Nonostante la vasta azione di ricerca né il corpo del pilota né l’elicottero vennero ritrovati.
Sulle cause dell’incidente sono state fatte molte ipotesi: tra le più probabili un improvviso e grave guasto meccanico (come ad esempio un mast-bumping) o un malore del pilota.

HB-XDK – Dall’Africa alla Groenlandia

Il secondo Bell 47J Ranger ad essere immatricolato in Svizzera fu I’HB-XDK acquistato d’occasione negli Stati Uniti nel 1971 da Ernst Tanner, il fondatore della Helimission.
Con il numero di serie 1798 l’HB-XDK (ex N6779D) fu uno degli ultimi Ranger della serie J ad essere fabbricati prima dell’introduzione del migliorato J-2.
L’apparecchio dotato di un motore Lycoming VO-435-A1D fu spedito in Svizzera per via aerea e fu rimontato a Belp dai tecnici della Heliswiss. Qui il 17 novembre 1971 effettuò il primo volo di controllo con la nuova immatricolazione elvetica. Nel frattempo Ernst Tanner conseguì, oltre alla licenza di pilota d’aeroplano anche quella di pilota d’elicottero.

Il 17 gennaio 1972, con un’esperienza di volo di appena 38 ore, il pastore Tanner insieme al meccanico Marcel Gasser decollò da Trogen (Canton San Gallo) e dopo aver compiuto a tappe una lunga trasferta il 2 febbraio arrivò in Camerun dopo aver sorvolato lo stretto di Gibilterra.
In Africa l’elicottero fu utilizzato per trasportare persone e rifornire con medicamenti e viveri le varie missioni.
L’HB-XDK poteva coprire in pochi minuti distanze che a piedi avrebbero richiesto lunghe ed estenuanti marce per raggiungere remoti villaggi.
L’elicottero rossocrociato rientrò in Svizzera l’ultima settimana di marzo questa volta via Tunisi-Sicilia. Il 3 aprile l’elicottero atterrò, dopo varie peripezie a Trogen da dov’era partito.
Al lato pratico questo elicottero si rivelò inadeguato in quanto il caldo riduceva notevolmente le sua già non propriamente brillanti prestazioni. Quello stesso anno l’HB-XDK (che con oltre 11'000 ore di volo era probabilmente tra i più longevi in servizio) fu noleggiato dalla Heliswiss che lo impiegò a partire dal 31 maggio in Groenlandia in sostituzione dell’HB-XAU.

La spaziosa cabina ne faceva il mezzo di trasporto ideale, tanto più che l’elicottero volava praticamente a livello del mare, con temperature medio-basse. L’assenza di montagne e di ostacoli alla navigazione rendevano i voli alquanto semplici. La Heliswiss era perciò solita affiancare ad un pilota esperto, un giovane pilota in formazione per permettergli di accumulare la necessaria esperienza di volo.

Purtroppo il 31 marzo 1975 questo apparecchio andò distrutto in un incidente a Court, villaggio nel giura bernese.
In fase di decollo il pattino destro restò bloccato sotto la crosta di neve gelata che ricopriva il terreno. Il pilota sorpreso dal comportamento dell’apparecchio esagerò con l’azionamento del comando del passo ciclico cosicché una delle pale urtò il trave coda. L’elicottero si rovescio sul terreno e prese fuoco andando completamente distrutto.
In Svizzera vennero immatricolati altri modelli della serie J (J2, J3 e J3B-1). La loro storia è/sarà presentata separatamente.

Sapevate che…

Il 25 novembre 1956 il Bell 47J Ranger N2464B completò un giro di 27’300 km nel Centro e Sud America dopo aver accumulato circa 250 ore di volo. L’apparecchio in questione, soprannominato il “Colibrì argentato - Silver Hummingbird” (in spagnolo El Picaflor plateado), completò il tour in 83 giorni sorvolando molti territori inospitali con ogni condizione meteo.
L’apparecchio decollò da Fort Worth il 4 settembre 1956 con un duplice obiettivo: introdurre il nuovo elicottero commerciale nel mercato latino americano e mostrare le sue prestazioni.
Durante il tour l’elicottero, pilotato da Joe Mashman, effettuò tra l’altro una spettacolare azione di soccorso aereo. Dopo aver superato la catena delle Ande ad un’altitudine di 5'180 metri (17'000 piedi) Mashman evacuò da un villaggio d’alta montagna una ragazza rimasta gravemente ferita.

A partire dal 1957 il Bell 47J Ranger iniziò ad essere costruito in serie su licenza dall’azienda italiana “Costruzioni aeronautiche Giovanni Agusta”.
Il primo Bell 47J Ranger ad essere immatricolato in Italia (I-AGUS – n/s 1425) era stato costruito negli Stati Uniti. Inizialmente l’Agusta lo utilizzò soprattutto quale dimostratore.

L’Agusta introdusse sul modello 47J soprannominato “Jota” anche alcune modifiche opzionali. Tra queste vi erano un kit di doppi comandi ed un altro che permetteva di trasportare quattro passeggeri.

L’azienda di Cascina Costa produsse inoltre tre sub-varianti conosciute come J-3, J-3B e J-3B1 che furono utilizzate oltre che da operatori civili (in Italia e all’estero) anche dalle Forze armate italiane, da Carabinieri, Polizia, Vigili del Fuoco e Guardia di Finanza.
In base alle informazioni raccolte l’Agusta avrebbe prodotto complessivamente 74 AB-47J.
Quattro apparecchi della serie AB-47J Ranger (I-EUNO, I-EDUE, I-ETRE, I-EQAT) furono impiegati dalla compagnia Elivie a partire dal 19 luglio 1959 per il trasporto di passeggeri tra l’aeroporto di Napoli e le isole del Golfo. Il servizio, svolto durante i mesi estivi di forte afflusso turistico, fu sospeso nel corso dell’estate 1970 per ragioni economiche.

Anche l’Agip Mineraria (Azienda Generale Italiana Petroli) usò alcuni apparecchi di questa serie (per esempio I-AGID, I-AGIZ, I-MINS, I-SNAR) soprattutto per le prospezioni geologiche e il rifornimento delle piattaforme petrolifere. Tra gli operatori italiani pure da segnalare la Compagnia Italiana Elicotteri e la società Elitaliana.