Hiller XROE-1 Rotorcycle

Alcune note storiche

Dopo il secondo conflitto mondiale numerosi progettisti americani si lanciarono nello sviluppo di mini-elicotteri. Molti erano infatti convinti che ogni americano della “medium class” avrebbe avuto in garage, accanto all’automobile, anche un elicottero. Tra i primi visionari ci fu Horace T. Pentecost che fondò la Hoppi-Copter. Il suo primo modello, donato nel 1951 al National Air and Space Museum, era addirittura “indossato” dal pilota come uno zaino.
Anche i militari si interessarono in modo approfondito allo sviluppo dei cosiddetti elicotteri tascabili.
Nella prima metà degli anni Cinquanta l’US Navy’s Bureau of Aeronautics emise al riguardo un bando di concorso per la fornitura di un elicottero ultra leggero pieghevole destinato all’US Marine Corps.
L’apparecchio sarebbe stato utilizzato principalmente per compiti di osservazione, collegamento, direzione tattica e anche come apparecchio per far fuggire i piloti abbattuti dietro le linee nemiche rispettivamente per effettuare rapide incursioni.
Della trentina di proposte pervenute solo due si aggiudicarono il contratto: la Hiller Helicopters di Palo Alto (California) e la Gyrodyne Corporation of America di New York. Ognuna sviluppò comunque il proprio modello individualmente.

La Hiller iniziò lo sviluppo del suo monoposto chiamato XROE-1 Rotorcycle verso la fine del 1954. Dopo una serie di studi preliminari scelse di realizzarlo seguendo una formula costruttiva standard (rotore principale con elichetta anticoppia).
Determinante per lo sviluppo dell’apparecchio fu la scelta del motore, che doveva essere leggero, compatto e subito disponibile. Tra quelli presi in considerazione ad essere scelto fu il Nelson H-59 costruito dall’azienda californiana Barmotive Products Inc. di San Leandro.
Questo motore a due tempi di 975 cc, poi sostituito da uno leggermente più potente, sviluppava 29.8/40 kW/cv a 4'000 g/min.
Il fatto che l’elicottero doveva essere smontabile pose evidentemente delle difficoltà supplementari al team di progettisti.
Tutte le parti dell’elicottero, fatta eccezione per la trave con il rotore di coda, erano unite le une alle altre da cerniere. Per evitare ogni confusione nella fase di montaggio venne studiata un’apposita procedura.
L’elicottero smontato poteva essere riposto in un piccolo container dalle dimensioni indicative di metri 0.70 x 4.25 x 0.50. In caso di necessità il container poteva essere trasportato da un aeroplano e sganciato appeso ad un paracadute.
Fu anche sviluppato un apposito carrello che facilitava il trasporto a terra e la fase di assemblaggio.
A dipendenza dell’abilità l'assemblaggio poteva essere completato nel giro di 10-15 minuti da una singola persona. Non erano necessari utensili o conoscenze particolari: ogni elemento veniva infatti fissato per mezzo di semplici spinotti.
Terminata l’operazione di montaggio il pilota avviava il motore a strappo e dopo un breve riscaldamento del motore l’XROE-1 era pronto al decollo.
Il primo dei due prototipi costruiti dalla Hiller iniziò i voli nel Novembre del 1956 nelle mani del pilota collaudatore Richard “Dick” L. Peck. Quasi contemporaneamente la stampa aeronautica internazionale iniziò a diffondere informazioni di carattere generale, mentre l’US Navy ne diede ufficialmente notizia solo qualche mese dopo. La prima fase dei test si concluse nel luglio del 1957 con buoni risultati.
Dopo la valutazione iniziale il prototipo venne leggermente modificato. Il motore, per esempio, fu sostituito da una versione leggermente più potente che sviluppava 32-33.5/43-45 kW/cv designata H-63.
Anche se costruito originariamente per usi militari, il 24 gennaio 1958 l’elicottero ottenne un certificato civile provvisorio di aeronavigabilità.
Nelle intenzioni del costruttore infatti l’XROE-1, pubblicizzato anche come “air scooter”, poteva essere impiegato per compiti di sorveglianza (polizia, dogana, servizi forestali, linee elettriche, oleodotti, ecc.) oppure da professionisti come medici di montagna, soccorritori d’urgenza, uomini d’affari o ancora per il servizio postale in zone discoste.
Per questo motivo nel corso del 1958 uno dei Rotorcycle effettuò una lunga serie di voli dimostrativi in varie nazioni europee tra le quali contiamo l’Italia, Svizzera, Francia, Germania, Inghilterra e Olanda.

La produzione su licenza

Dal momento che la Hiller era occupata nella produzione e sviluppo di altri apparecchi, i dirigenti americani decisero di affidare a terzi la produzione del mini elicottero.
Grazie ad un accordo l’inglese Saunders-Roe Ltd. con sede a Eastleigh ottenne la licenza di fabbricazione e costruì una decina di questi apparecchi (cinque vennero designati YROE-1 altri cinque Model 1033). Il primo effettuò il suo volo inaugurale nell’ottobre del 1959. I primi cinque vennero completati per la primavera del 1960 e vennero rispediti negli USA per essere valutati dalle forze armate con la designazione YROE-1. Gli altri vennero terminati entro dicembre 1961 e rimasero in Europa, presso la Helicop-Air di Parigi, che all’epoca era la rappresentante europea della Hiller.
Dopo i voli di valutazione effettuati dai Marines ed i tour promozionali l’interesse andò però vieppiù scemando. Il Rotorcycle infatti non entrò mai in servizio con le forze armate e contrariamente alle previsioni la produzione su larga scala non venne mai avviata.
Vari i motivi che portarono al suo abbandono da parte dei militari. Tra questi possiamo menzionare le limitate prestazioni, la difficoltà di pilotaggio, la vulnerabilità, lo sviluppo di nuove tecniche di ricerca e soccorso e l’apparizione dei primi elicotteri a turbina.
Se da un lato possiamo affermare che l’XROE-1 non ottenne il successo commerciale sperato dal suo costruttore in termini di vendite (in Svizzera sarebbe stato venduto ad un prezzo di circa Frs. 40'000), dall’altro è indubbio che rappresentò un successo tecnologico, ed ha sicuramente ispirato (analogamente ad altri modelli come ad esempio i contemporanei XRON-1 Rotorcycle, Rotor-Craft RH-1 Pinwheel, Goodyear GA-400R Gizmo o ancora il Bensen B-9 Little Zipster) diversi successori. L’XROE-1 vanta infatti alcune imitazioni soprattutto tra i costruttori amatoriali.
Oggigiorno i pochi apparecchi costruiti sono esposti nei musei, anche se stando ai dati raccolti almeno uno appartenente ad un privato è in condizioni di volo anche se dotato di un altro motore.

Descrizione tecnica

L’Hiller XROE-1 Rotorcycle è un elicottero monoposto di formula classica, dotato di un rotore bipala ed elica anticoppia. Come già precisato, oltre alle ridotte dimensioni, la sua principale caratteristica risiede nel fatto che l’elicottero è pressoché interamente pieghevole.
Il montaggio avviene seguendo una procedura molto semplice: occorre dapprima fissare le pale del rotore principale, quindi le gambe del carrello d’atterraggio, la leva del passo collettivo e quella del passo ciclico. In seguito l’elicottero dev’essere eretto usando, se disponibile, l’apposito carrello di trasporto provvisto di un’estremità arrotondata.

A questo punto il carrello di trasporto viene sganciato dall’elicottero. L’operazione successiva consiste nell’innestare e fissare il tubolare che regge il rotore di coda ed agganciare i relativi cavi di comando.
Da ultimo è necessario portare il posizione orizzontale le barre con le palette del sistema di servo controllo che poi devono essere bloccate.
I componenti dell’elicottero sono fissati per mezzo di 13 spinotti con relativa sicurezza. Il montaggio può essere effettuato da una sola persona senza l’ausilio di attrezzi.
I primi esemplari prodotti differivano leggermente da quelli successivi. Inizialmente, per esempio, il serbatoio era di tipo sferico ed era collocato sopra l’attacco del trave di coda. Su quest’ultimo, lungo circa 150 cm e completamente amovibile, venne provvisoriamente montato uno stabilizzatore orizzontale fisso.
La struttura principale è formata da un pilone con struttura a semi-monoscocca sul quale è installato il motore con relativi accessori, il serbatoio, il carrello d’atterraggio formato da un treppiedi in tubi d’alluminio a sezione circolare di diametro decrescente e l’innesto che sorregge il tubolare con il rotore di coda.
Il pilota (che a sua scelta poteva indossare il paracadute) è seduto su un seggiolino regolabile in vetroresina ed è ovviamente assicurato per mezzo di cinture di sicurezza a tre punti.
Se il peso del pilota era inferiore a 81.5 kg per mantenere il giusto centraggio era necessario aggiungere una zavorra sul piccolo pattino frontale.

L’Hiller Rotormatic Control

L’XROE-1 è dotato dell’Hiller Rotormatic Control, il classico sistema di servocontrollo dotato di barra e stabilizzatori aerodinamici brevettato dalla Hiller. Per ragioni di semplicità costruttiva e di peso la barra del comando ciclico è fissata direttamente al piatto oscillante, come nei primi modelli.
Il Rotorcycle è dotato di comandi di volo classici: leva del passo ciclico (stick), collettivo e pedali.
Il rotore principale è collegato al motore per mezzo di una trasmissione centrifuga di tipo convenzionale disegnata dalla Hiller. Dai 4'000 g/min del motore tramite il primo riduttore si passa a 1'625 g/min per l’uscita della trasmissione che aziona il rotore di coda. Questo gira a 3'250 g/min ed è azionato da un albero di trasmissione collegato ad una scatola ad ingranaggi a 90° con un rapporto 2:1.
Un secondo riduttore aziona il rotore principale che gira a 542 g/min. L’ingaggio del rotore avviene automaticamente quando il motore raggiunge i 1'800 g/min.
Dopo lo spegnimento del motore il pilota può arrestare il rotore servendosi di un un freno a disco che agisce sulla trasmissione. L’azionamento del freno rotore si effettua per mezzo di una levetta situata alla base del carter del riduttore, sopra la spalla destra del pilota.
Sia le pale del rotore principale sia quelle del rotore di coda sono interamente metalliche.
Il serbatoio del carburante, che ha una capacità di circa 9,5 litri, è posizionato sopra al motore. La miscela giunge quindi al carburatore per gravità.
La strumentazione di volo è ridotta allo stretto indispensabile ed è montata sulla gamba frontale del carrello, più lunga rispetto alle altre.
Sul prototipo che servì per i primi test il pilota disponeva dei seguenti strumenti: contagiri del motore/rotore, anemometro, termometro del motore e voltimetro.

Il motore Nelson H-63B

Sui primi esemplari come già riferito venne montato un motore a due tempi Nelson H-59 a quattro cilindri contrapposti che sviluppava una potenza di circa 29.8/40 kW/cv. Questo motore fu poi sostituito dal più performante Nelson H-63B di 1'030 cc che sviluppava una potenza di circa 32/33.5-43/45 kW/cv a 4'000 g/min. Grazie a questo motore raffreddato ad aria per mezzo di una ventola le prestazioni di volo migliorarono sensibilmente.
Rilevante all’epoca il fatto che il motore completo di accessori, pesava appena 26 kg. A pieno regime consumava circa 17-18 litri/ora di miscela.
Inizialmente l’accensione del motore veniva effettuata a strappo, come nei motori fuoribordo. L’avviamento elettrico venne introdotto solo successivamente.

Prestazioni

Le prestazioni dell’XROE-1 in condizioni atmosferiche standard sono indicate nella tabella seguente (motore Nelson H-63B):

Peso al decollo 225 kg 251 kg
Velocità di crociera 84 km/h 79 km/h
Volo stazionario IES 2'800 m 1'680 m
Volo stazionario FES 1'950 m 795 m
Tangenza pratica 4'010 m 3'650 m
Velocità ascensionale verticale 0 m 207 m/min 100 m/min
Velocità ascensionale massima a 0 m 354 m/min 280 m/min


Con un consumo medio orario di 17-18 litri l’autonomia di volo era di circa 45 min di volo, rispettivamente di 60 km. A livello del mare la velocità massima consentita (Vne) era di 104 km/h (56 nodi).

Dimensioni e peso

Diametro rotore principale 5.61 m  
Superficie disco rotore principale 24.8 mq  
Diametro rotore di coda 0.91 m  
Superficie disco rotore di coda 0.79 mq  
Lunghezza complessiva 4.01 m  
Altezza al mast 2.10 m  
Larghezza carrello 2.54 m  
Peso a vuoto 136 kg  
Peso massimo al decollo 255 kg  


L’Hiller XROE-1 Rotorcycle in volo

Stando alle informazioni diffuse l’Hiller l’XROE-1 doveva essere un apparecchio facile da pilotare. Sarebbero bastate una decina di ore di scuola su un elicottero leggero per apprendere a pilotare il mini-elicottero.
Non è dato a sapere quale fu il giudizio finale del corpo dei Marines, ma il capo-pilota collaudatore della Hiller Richard "Dick" L. Peck, che aveva un enorme esperienza di volo su elicotteri e che con questo modello compì molti voli, confidò ad un giornalista che l’XROE-1 non era di certo il suo elicottero preferito. Essendo molto piccolo l’apparecchio era molto sensibile ai comandi. I pedali del rotore di coda in particolare dovevano essere azionati dolcemente perché l’elicottero era molto nervoso.
Per rimediare a questa caratteristica l’elicottero venne anche testato con un stabilizzatore direzionale Lear Arcon.
Un’altra difficoltà era data dal fatto che il pilota era praticamente sospeso nel vuoto, e senza strumenti o riferimenti visivi faticava a stabilire con precisione il suo assetto.
I piloti più esperti si affidavano al loro orecchio per tenere sotto controllo i giri del motore/rotore. A livello del mare questi dovevano essere mantenuti entro i 511 e 542 g/min.

Accessori

Apparentemente l’unico accessorio costruito dalla Hiller fu un serbatoio di maggiore capienza. Alcuni disegni dell’epoca mostrano tuttavia l’elicottero dotato di un dispositivo per il trasporto e lo svolgimento di cavi telefonici, un contenitore per il trasporto di piccoli oggetti e materiale nonché galleggianti per uso anfibio.

Il Rotorcycle in Svizzera

L’XROE-1 Rotorcycle giunse in Svizzera proveniente dall’Italia. Era stato infatti presentato nei giorni precedenti alla 36esima Fiera campionaria svoltasi a Milano dal 12 al 27 aprile 1958.
La Air Import di Lucerna, rappresentante per la Svizzera degli elicotteri Hiller, colse ovviamente al volo l’opportunità di mostrare ai potenziali interessati il nuovo apparecchio.
Gli invitati furono convocati all’aeroporto di Belp/BE per il 24 aprile 1958 dove l’elicottero venne trasportato a bordo di un minibus Mercedes.
Qui ebbero modo dapprima di osservare la genialità con il quale era ripiegato e sistemato sull’apposito carrello.

Poi nel giro di tre minuti il pilota Richard L. Peck, aiutato da un meccanico, lo montò mostrando ai presenti una serie di dettagli tecnici e fornendo varie spiegazioni.
Seguì poi una dimostrazione di volo sull’aeroporto che lasciò stupite le persone astanti.
La prova di volo venne ripetuta il 26 aprile sull’aeroporto di Kloten, dove per l’occasione era pure presente una troupe del Cinegiornale svizzero che girò il documento filmato nr. 818.
E’ molto probabile che queste furono le uniche due apparizioni dell’XROE-1 Rotorcycle in Svizzera.

Riferimenti

Journal AAHS/Fall 1994 articolo di Kent A. Mitchell
Hiller XROE-1 Rotorcycle by Loren Raglin, Hiller Helicopters - AHS Newsletter Jan. 1958
Hiller YROE-1 Rotorcycle flight manual, Jan. 1960

Link interessanti

Date un'occhiata a questo sito interamente dedicato all'Hiller XROE-1 gestito da Bruno Fastre-Toussaint e David Meyrueis:
http://users.skynet.be/fa401913/BANNIERE_CADRE.htm

Assolutamente da non perdere le foto molto dettagliate dell'Hiller XROE-1 Rotorcycle esposto all'Hiller Aviation Museum, San Carlos/California
http://svsm.org/gallery/xroe-1/P1400848

Date un'occhiata a questo filmato risalente al 1958 che mostra l'Hiller XROE-1 Rotorcycle durante una dimostrazione
Video

HAB 12/2011