Hiller 360 - Storia e descrizione tecnica

Ciò che distingueva questo elicottero dagli altri era il suo sistema di controllo chiamato “Rotormatic” il cui principio di funzionamento è descritto più avanti. 

Stanley Hiller, un ragazzo prodigio

Stanley Hiller Jr. nacque il 15 novembre 1924 a San Francisco e crebbe a Berkeley (California). Suo padre Stanley Hiller Sr. era un uomo d'affari, ingegnere, aviatore e inventore.
Stanley Hiller Jr. aveva un talento naturale per la meccanica. Da ragazzino si avvicinò all’aeromodellismo. A 13 anni costruì un modellino mosso da un motore a benzina. Un giorno l'aereo fu danneggiato. Tutto andò perso tranne il piccolo propulsore. Questo incidente per un po' di tempo distolse l'interesse di Stanley Hiller per gli aerei. Un po' demoralizzato recuperò il motore e tornò nell’officina nel garage di famiglia. Nel giro di qualche giorno si costruì un nuovo giocattolo montando il motore su un telaio di tipo automobilistico fatto con scarti di metallo e legno. 
I modellini di auto da corsa con motore a benzina erano molto popolari negli anni Trenta e Quaranta. Venivano fatti correre in cerchio vincolati ad un palo centrale. 
Stanley Hiller iniziò a costruire modellini di auto da corsa per sé, per i suoi amici e per gli amici degli amici. Nel 1940 la richiesta salì a tal punto che insieme al padre decise di creare una società denominata Hiller Industries per la produzione su larga scala dell'“Hiller Comet”. 
Nel 1943, all'apice della produzione, più di 350 modellini al mese venivano prodotti nella catena di montaggio organizzata nel garage di casa della famiglia Hiller. Qui lavoravano perlopiù giovani delle scuole superiori durante il loro tempo libero. Il business generava un fatturato annuo lordo di oltre 100'000 dollari.
Ad eccezione di elementi come candele e magneti, Stanley Hiller costruì i modellini completi, compreso un motore monocilindrico che sprigionava un cavallo di potenza quando veniva spinto a 18'000 giri/min.
Questo risultato fu possibile grazie all'aiuto del padre e di un disegnatore, insieme ai quali inventò una macchina per la pressofusione basata su un processo di raffreddamento che aumentava la resistenza delle fusioni in alluminio.
Oltre al mini bolide l'azienda produceva altri prodotti in alluminio come ad esempio utensili da cucina, padelle, appendiabiti, ma anche giocattoli come l'Atom Ray Gun, una pistola ad acqua.

Nel 1942, dopo l'entrata in guerra degli Stati Uniti, il governo iniziò a setacciare città, paesi e villaggi alla ricerca di subappaltatori per la produzione di materiale bellico. Fu in quella circostanza che gli esploratori dell'esercito si imbatterono nella Hiller Industries. Vedendo la qualità dei prodotti l’esercito propose un accordo per la produzione di parti complesse in alluminio per gli aeroplani militari e macchine di ogni tipo.
In quegli anni Stanley Hiller si appassionò agli elicotteri. Aveva visto filmati e fotografie di elicotteri in volo, ma non ne aveva mai visto uno da vicino. Il giovane acquistò tutti i libri di elicotteri che riuscì a trovare. Fece un giro delle biblioteche dell'area di San Francisco studiando i vari progetti di elicotteri. Gli articoli e i ritagli di riviste trovati, molti dei quali mostravano Igor I. Sikorsky ai comandi del suo VS-300, furono di scarso aiuto, ma contribuirono a rafforzare il suo interesse per gli elicotteri.
In quel periodo entrò all'University of California a Berkeley. Trascorse circa sei mesi a realizzare gli schizzi lavorando nel contempo presso la Industries Hiller, dove la produzione bellica nel frattempo era aumentata notevolmente.
L'interesse di Stanley Hiller per gli elicotteri crebbe a tal punto che, alla fine del primo anno, lasciò l'università dove si stava specializzando in ingegneria meccanica, per dedicare tutto il tempo allo sviluppo dell'elicottero. Man mano che progrediva chiese l'aiuto di Harold Sigler, un disegnatore impiegato alla Hiller Industries, per disegnare in dettaglio l'elicottero che aveva in mente partendo dagli schizzi originali.
A partire dagli schizzi, i due costruirono dei modelli testando i quali ricavarono preziose esperienze.
In quel periodo Stanley Hiller si recò sulla costa orientale per un viaggio d'affari durante il quale si fermò al Wright Field a Dayton (oggigiorno Wright-Patterson Air Force Base), il centro di collaudo aeronautico dell'esercito. Lì gli ufficiali stavano iniziando i test con i primi elicotteri dell'esercito e Hiller vide per la prima volta un elicottero. Parlò con gli ufficiali responsabili dello sviluppo degli elicotteri nel tentativo di raccogliere qualsiasi informazione che potesse essere utile. Una volta tornato a casa realizzò altri modelli integrando varie modifiche al progetto originale. Dopo qualche mese, lui e Siegler raggiunsero quella che all'epoca pensavano fosse la risposta alla controllabilità, uno dei grandi problemi che dovevano affrontare.
Nel dicembre 1942, dopo alcuni anni di studi, costruzione di modelli e test, i due iniziarono la costruzione dell'XH-44 “Hiller-copter”.
Una delle prime difficoltà che i due dovettero affrontare fu quella di procurarsi un motore aeronautico, un compito difficile durante il periodo bellico. Hiller e Siegler costruirono un modello in scala del meccanismo di controllo dei due rotori coassiali che era il cuore dell'elicottero. Il giovane portò il modello prima a Dayton al Wright Field, ma l'esercito non mostrò grande interesse, mentre a Washington passò da un ufficio all'altro in cerca di qualcuno che fosse interessato al progetto. Alla fine catturò l'interesse di alcuni membri della NACA e ottenne dalla divisione aeronautica della Wright-Patterson Air Force Base il motore e altro materiale necessario per la costruzione dell'XH-44.
Nel corso del 1943 Stanley Hiller, coadiuvato da Harold Siegler, Jack Galliano, un artigiano, e Bert Cann, un abile saldatore, costruì l'XH-44 in un garage di Oakland (California).
Quello stesso anno la Hiller Industries fu venduta e i proventi furono in parte investiti nella progettazione e costruzione dell'elicottero.
Il 14 maggio 1944 l'XH-44 “Hiller-copter” fece il suo primo volo di prova sul vialetto della casa degli Hiller. 
Stanley Hiller aveva ottenuto il brevetto di allievo pilota d'aeroplani all'aeroporto di Oakland. Le conoscenze acquisite nel pilotaggio degli aerei non gli furono tuttavia di grande aiuto quando decollò per la prima volta. Per questioni di sicurezza, l'elicottero fu perciò assicurato al paraurti della sua automobile. Nelle settimane successive Stanley Hiller imparò da solo a pilotare e a mettere a punto l'elicottero.
Il 4 luglio 1944, dopo alcune battute d'arresto, effettuò il primo volo libero ai comandi dell'XH-44 all'interno del California Memorial Stadium nel campus dell'Università della California a Berkeley.
L'XH-44 volò pubblicamente sul Marina Green di San Francisco il 30 agosto 1944.

Il lavoro di sviluppo proseguì in associazione ad Henry J. Kaiser, famoso industriale americano, nella Hillercopter Division della Kaiser Cargo Company.
In questo periodo l'azienda costruì 3 prototipi denominati X-2-235, provvisti di rotori coassiali controrotanti sviluppati per conto della Marina statunitense.
La collaborazione con Kaiser fu interrotta con il consenso reciproco alla fine della guerra, quando l'interesse di quest’ultimo si rivolse alla produzione di automobili.
Nel 1945 fu costituita la United Helicopter Inc. che continuò a lavorare allo sviluppo degli elicotteri.
Il nome della società Hiller Helicopters fu adottato nel 1951 per evitare confusione con altre aziende.
Da Oakland Hiller e il suo team si trasferirono a Palo Alto, dove fu scelto uno stabilimento temporaneo in centro per progettare e costruire una serie di apparecchi sperimentali.
Tra questi l'UH-4 Commuter a due posti che volò per la prima volta nel 1946, un apparecchio con rotori coassiali controrotanti. Vari problemi associati a questa tipologia di rotori indussero l'azienda a studiare modelli con un singolo rotore. 
Il J-5 che volò alla fine del 1946 fu costruito per testare un dispositivo di controllo semplificato che utilizzava la spinta del getto all'estremità della trave di coda compensare la coppia, come avviene oggi sull’MD 520N Notar.
L'NC-5, un elicottero biposto a rotore singolo testato nel 1947, mostrò i vantaggi di un nuovo sistema di controllo aerodinamico noto come “Rotormatic control” in grado di assicurare grande stabilità.
Il pilota anziché agire sulle pale del rotore per mezzo di leve e rinvii, per ottenere il controllo ciclico agisce manovrando la barra del comando ciclico (chiamata comunemente stick o su questo modello anche T-bar) che è collegata al piatto oscillante. In questo modo aziona direttamente un servo-rotore aerodinamico che a sua volta comanda, con un sforzo limitato per il pilota, l’inclinazione ciclica delle pale del rotore principale. Il profilo biconvesso simmetrico del servo-rotore assicura all’Hiller 360 un’eccezionale auto-stabilità dimostrata nella foto sottostante.

Dai principi di progettazione elaborati sull'NC-5 all'inizio del 1947 fu sviluppato un nuovo modello denominato Hiller 360X.
L'Hiller 360X (X per sperimentale) si alzò in volo l'11 novembre 1947 in un volo che non riservò sorprese, grazie a circa 150 ore di prove di funzionamento compiute dal pilota collaudatore Frank Peterson sull'NC-5. La cabina del nuovo prototipo era completamente chiusa come quella di un'automobile, a testimonianza di una persistente, ma ingiustificata, fiducia nel mercato degli elicotteri personali. L'elicottero fu dapprima presentato all'esercito e alla marina degli Stati Uniti poi al pubblico l'11 dicembre 1947.

Caratteristiche tecniche

L’Hiller 360 è un apparecchio triposto a posti affiancati provvisto di un rotore principale bipala (con pale di legno prodotte dalla Parsons Industries Inc.) e rotore di coda bipala con pale metalliche. 
Una delle caratteristiche dell'Hiller 360 sono le barre di torsione (utilizzate per la prima volta sugli autogiri Kellett all'inizio degli anni Quaranta) per collegare le pale del rotore principale al mozzo. Costituite da 43 lamine d'acciaio sovrapposte, queste si torcono per consentire il cambio di passo e svolgono la stessa funzione dei cuscinetti reggispinta utilizzati in altri elicotteri. Questo ingegnoso sistema, che non richiede manutenzione, riduce il peso e la complessità, una semplice soluzione tecnica che si è però dimostrata molto affidabile.
Il pilota può pilotare sia seduto a sinistra sia dal posto centrale. La barra del comando ciclico incorpora un trim che agisce sul piatto oscillante per mezzo di un cavo metallico. Il rotore di coda è controllato dai pedali (ve ne sono due coppie, una sistemata a sinistra, l’altra al centro).

Per risparmiare peso (e far risparmiare soldi ai clienti) la cabina poteva essere di tipo aperto, riparata da un semplice parabrezza in plexiglas, oppure di tipo completamente chiuso. L’elicottero normalmente era fornito con un carrello triciclo con sospensioni oleopneumatiche e freni sulle ruote principali, ma poteva montare anche un carrello con pattini oppure galleggianti per operazioni anfibie.
Originariamente era provvisto di un motore a sei cilindri Franklin 6V4-178-B33 che sviluppava una potenza massima a 3'000 g/min di 134/178 kW/cv il cui raffreddamento era garantito da una ventola montata anteriormente. L’alimentazione del carburante avviene per mezzo di due pompe, una meccanica e l'altra elettrica. Il serbatoio ha una capacità di 102 litri (27 galloni americani).

Il comando del passo collettivo è provvisto di un correlatore automatico. Originariamente non era provvisto di una manopola del gas come sulla quasi totalità degli elicotteri dotati di un motore a pistoni, ma di una levetta con la stessa funzione controllata dal pilota con la punta delle dita. In questo modo poteva correggere a suo piacimento i giri del motore. L’elicottero è stato studiato in modo che ogni accessorio come i magneti, filtri, generatore, e starter è facilmente accessibile. Ogni lavoro può essere effettuato su questo apparecchio senza il bisogno di attrezzature speciali.

Manutenzione

Un opuscolo del 1949 indica che l'Hiller 360 è di facile manutenzione. La revisione dopo 25, rispettivamente 50 ore di volo, richiedeva 3 ore di lavoro da parte del meccanico (senza contare il tempo dedicato al motore). Per la revisione delle 100 ore erano necessarie 20 ore di lavoro. La revisione generale dopo 600 ore di volo richiedeva 300 ore di lavoro. Per effettuare questa lunga operazione era necessario smontare completamente l’elicottero. Dopo 2’000 ore di volo era necessario procedere ad un nuovo rivestimento delle pale.

Prestazioni

Al peso totale di 965 kg (1 pilota, 2 passeggeri, 100 litri di benzina, 10 litri di olio) l’elicottero ha una velocità di crociera massima di 135 km/h ed una standard di 122 km/h. Il rateo massimo di salita è di 220 metri al minuto. A pieno carico può raggiungere una quota massima operativa di 3'100 m/sm. In effetto suolo può effettuare un volo stazionario fino a ca. 1'450 m/sm, mentre la sua autonomia massima è di 250-300 km.

Dimensioni e pesi

L’Hiller 360 ha un rotore principale del diametro di 10.67 m, mentre il rotore di coda ha un diametro di 1.67 m. La fusoliera costruita con struttura semiguscio ha una lunghezza di 8.08 m, mentre l’altezza massima è di 2.89 m.
Il peso a vuoto dell’elicottero equipaggiato di carrello d’atterraggio triciclo è di 657 kg, mentre il peso massimo autorizzato (MTOW) al decollo nella versione originale è di 1'020 kg. Dedotto il peso standard del pilota (77 kg) e con una riserva di benzina ed olio per un’ora di volo (36 kg) il carico utile dell’apparecchio è di 247 kg.

L’Hiller 360 in Svizzera

L’Hiller 360 HB-XAI (n/s 120 – a/c 1949) è stato il primo elicottero civile ad essere immatricolato in Svizzera. Fu stato acquistato d’occasione negli Stati Uniti (dove aveva volato con la matricola N8120H) dalla Air Import di Lucerna per la somma di ca. 120'000.— Frs.
Il controllo tecnico da parte dell’UFAC venne effettuato il 12 agosto 1949 sul campo d’aviazione di Birsfelden/BL. A partire da quella data l’elicottero iniziò ad essere utilizzato per le prime dimostrazioni di volo e i primi voli commerciali effettuati da Albert Villard, il primo pilota elvetico d'elicottero. Il 17 novembre 1949 l’HB-XAI compì il primo atterraggio sul tetto di uno stabile posandosi sul tetto del negozio Jelmoli di Zurigo. 
Il 6 gennaio 1950 in occasione della ricorrenza della Befana venne presentato sul piazzale antistante il Duomo di Milano davanti ad una folla di decine di migliaia di spettatori incuriositi dallo strano apparecchio.

L’HB-XAI non rimase molto tempo in Svizzera perché nel settembre successivo fu venduto alla società italiana ELA (Elicottero Lavoro Aereo) di Milano che lo immatricolò I-ELAM. Nel suo breve periodo d’impiego in Svizzera l'HB-XAI effettuò soprattutto voli dimostrativi e venne utilizzato per formare i primi piloti elvetici d’elicottero. 

Sapevate che…

Il 31 luglio 1949 il dodicenne Terence “Kayo” Hallinan in compagnia di un gruppo di amici e di una guida stava compiendo una gita a cavallo nella High Sierra quando improvvisamente fu sbalzato a terra nei pressi del lago Benson (2'310 metri). Cadendo battè violentemente la testa procurandosi una frattura del cranio. Il medico allertato dal ranger del Yosemite National Park a cavallo impiegò 11 ore per raggiungere il ragazzo che rimase a lungo incosciente. Vista la delicata situazione suggerì l’evacuazione per via aerea.
L’US Army aveva inizialmente pensato di impiegare uno dei suoi Piasecki HRP-1 Rescuer, ma si rese subito conto che l’apparecchio birotore non era in grado di atterrare e ridecollare a quella quota. Considerò anche di usare un aeroplano Grumman HU-16 Albatross, un aereo anfibio bimotore a scafo centrale ad ala alta prodotto dall'azienda statunitense Grumman. Visti i rilievi montuosi circostanti anche questa opzione fu subito scartata.
L’esperto pilota Knute Flint contitolare della Armstrong-Flint Helicopter Company di Fresno cercò di raggiungere il lago Benson ai comandi di un Bell 47B alleggerito il più possibile, ma il suo tentativo fallì. Rientrato alla stazione dei rangers disse che il salvataggio di “Kayo” con un elicottero o con un altro mezzo era impossibile vista la quota elevata che l’apparecchio doveva raggiungere.
Venuto a conoscenza dell’accaduto il pilota della Hiller Gerald Arthur (“Jay”) Demming (1918-1996), che era stato precedentemente impiegato quale pilota collaudatore della Bell Aircraft Corporation, si offrì di portare soccorso al ragazzo. 
Il giorno seguente il tentativo di Flint un camion che trasportava un Hiller 360 fu fatto giungere alla stazione dei rangers a White Wolf dove fu rimontato. 
La stampa informata dell’accaduto si installò al White Wolf Lodge per seguire le operazioni di soccorso. Dopo aver preparato l’elicottero Jay Demming compi un volo di ricognizione per famigliarizzarsi con il terreno. Al suo rientro affermò che la situazione era anche peggiore di quanto si era immaginato.
Senza lasciarsi scoraggiare compì un altro volo più tardi. L’elicottero raggiunse i 2'830 metri (9,300 piedi) di quota e si diresse verso il lago Benson. In quota l’aria però iniziava ad essere più turbolenta. Anziché prendersi dei rischi inutili il pilota decise saggiamente di rimandare il tentativo.
Il giorno successivo 4 agosto alle 4:30 del mattino, approfittando del fatto che l’aria era più fredda e calma, alle prime luci dell’alba Jay Demming decollò e dopo aver superato le cime circostanti il lago Benson in 36 minuti raggiunse il punto dove si trovava il ragazzo. In breve quest’ultimo fu sistemato in cabina. Demming allo scopo di alleggerire il più possibile l’Hiller 360, dopo aver messo in moto il motore, si sbarazzò della batteria e del carburante in eccesso. Utilizzando tutta la potenza disponibile ridecollò e in appena 22 minuti ridiscese “Kayo” al White Wolf Lodge dove ad attenderlo c’era un’ambulanza che lo trasportò all’ospedale. 
Il salvataggio compiuto al Benson lake ebbe un notevole eco sui giornali, ciò che contribuì a pubblicizzare le vendite dell’Hiller 360. Quello fu il primo storico confronto diretto nei cieli tra gli apparecchi della serie UH-12 e Bell 47.