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N.H.I. H-3 Kolibrie - Storia e descrizione tecnica

Il primo elicottero ad uso civile prodotto in serie mosso da statoreattori

L’articolo inerente l’elicottero N.H.I. H-3 Kolibrie si basa in gran parte sulle informazioni storiche contenute in un resoconto inviato all’autore da Will Albert Kuipers (1920-2007), un ingegnere di origini olandesi felice che un appassionato di elicotteri come me a distanza di molti anni si interessasse ancora al piccolo apparecchio al quale lavorò dopo aver ottenuto la laurea all’università di Delft. In quel periodo (siamo all’inizio degli anni Cinquanta) Kuipers si unì a un piccolo team di ingegneri guidato da Gerard Frans Verhage e da Jan Meijer Drees che si stava occupando dello sviluppo di un elicottero sperimentale.
Will A. Kuipers dopo aver contribuito allo sviluppo del Kolibrie nel 1961 si trasferì negli Stati Uniti dove continuò la sua carriera aeronautica lavorando per la Bell Helicopter partecipando tra l’altro allo sviluppo del rotore del celebre Bell AH-1 Cobra.
La storia dell’N.H.I. H-3 Kolibrie è molto interessante perché tra l'altro permette al lettore di comprendere quanti e quali difficoltà possono condizionare il successo o il fallimento di un progetto innovativo come quello del biposto olandese.

Origini e sviluppo

Nel maggio 1940 la neutrale Olanda si batté con coraggio contro forze armate del Terzo Reich dopo che queste la invasero seguendo i principi della cosiddetta guerra lampo.
Gli equipaggi della modesta forza aerea olandese combatterono fino all’ultimo. Molti di loro dopo la disfatta si unirono ai movimenti clandestini partigiani per continuare la lotta. Uno di questi uomini era Gerard Frans Verhage (1912-1968), un ingegnere dell’azienda di stato delle poste, telegrafi e telefoni olandesi (Staatsbedrijf der Posterijen, Telegrafie en Telefonie - PTT) in tempo di pace, abbattuto in combattimento sui polder olandesi mentre era in servizio quale osservatore su un bombardiere bimotore T-5 in servizio con la Royal Netherlands Air Force.
Verhage durante il secondo conflitto mondiale contribuì a mantenere i contatti radio con gli Alleati. Durante i cinque anni di occupazione nazista dedicò una parte considerevole del suo tempo allo studio dei problemi connessi al volo verticale, focalizzandosi sulla questione dell’autorotazione. Era difficile per lui credere che dopo un guasto al motore un pilota di elicottero dovesse reagire entro un secondo per entrare in autorotazione, pena il rischio di un incidente dall'esito anche fatale.
Con la documentazione sugli aeromobili ad ala rotante scritta dal professor Heinrich Focke come unica fonte di informazioni, Verhage iniziò a progettare un nuovo tipo di rotore che avrebbe offerto maggiore sicurezza. Il risultato fu un meccanismo incorporato nel mozzo del rotore che in caso di guasto al motore avrebbe ridotto automaticamente il passo collettivo.
Nel 1948 un periodico nazionale di ingegneria pubblicò un articolo sulla sua "pala del rotore autoregolante", per la quale era già stato depositato un brevetto.
Quando Verhage si rivolse ai suoi superiori con questa idea questi gli suggerirono di farne valutare la fattibilità da quello che allora si chiamava Laboratorio Nazionale dell'Aviazione (Nationale Luchytvaart Laboratorium N.L.L.), una fondazione indipendente senza scopo di lucro che forniva supporto tecnologico all'industria aerospaziale, che nel 1961 cambiò designazione per diventare l’attuale Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum N.R.L – Centro Aerospaziale Reale Olandanese.
È importante ricordare che già all'inizio del 1946 il governo olandese si interessò alle potenzialità dell'elicottero. Per questo motivo una delegazione si recò negli Stati Uniti dove da poco erano entrati in servizio i primi elicotteri per uso militare.
Fu subito chiaro che questi aeromobili avevano caratteristiche di volo uniche che li rendevano particolarmente adatti sia per usi militari sia civili.
Dopo l'istituzione di un gruppo di studio, nel 1947 fu fondata la "Stichting Hefroefvliegtuigen" (Fondazione per il volo verticale), presieduta da T. van Houwelingen, precedentemente direttore generale delle PTT. Tra i membri della fondazione c'erano alcune grandi aziende come KLM, Frits Diepen N.V., Fokker, PTT (il suo rappresentante era Gerard F. Verhage), l'Istituto olandese per lo sviluppo aeronautico, i ministeri dell'agricoltura, del traffico e della gestione delle acque, della guerra e della marina e le ferrovie olandesi.
La Fondazione impiegò una parte dei fondi per l'acquisto di un elicottero Sikorsky S-51 (PH-HAA) originariamente importato in Olanda da Frederik Jan Leo (Frits) Diepen (1915-1974), un pioniere dell'aviazione olandese e industriale noto soprattutto per essere stato il fondatore della Avio-Diepen nonché uno dei principali artefici della ricostruzione dell'industria aeronautica olandese dopo la seconda guerra mondiale.
La Marina olandese mise a disposizione piloti e tecnici che seguirono un corso di formazione negli Stati Uniti. Dopo il loro ritorno in Olanda gli equipaggi eseguirono diversi test di volo per comprendere quali fossero le effettive capacità operative dell’elicottero. I dati raccolti furono poi messi a disposizione dei membri della fondazione.

Un incontro fortuito

Seguendo le istruzioni di Verhage i tecnici delle PTT costruirono nei loro laboratori, per lo più dopo il normale orario di lavoro, un modello del rotore in scala che una volta terminato fu portato ad Amsterdam per essere testato presso il Laboratorio Nazionale dell'Aviazione - N.L.L.
In quel periodo Jan Meijer Drees (1923-1999), un brillante ingegnere aeronautico il cui interesse era principalmente rivolto all'aerodinamica, fu attratto dal modello di Verhage.
Jan Meijer Drees aveva completato gli studi con straordinaria rapidità e si era laureato con lode nel 1948, un anno prima del previsto. Dopo gli studi fu subito assunto dall’N.L.L. come ingegnere di volo. Fu in quella circostanza che Gerard F. Verhage e Jan Meijer Drees si conobbero e strinsero una profonda amicizia. Insieme discutevano e analizzavano i vari aspetti della progettazione degli elicotteri e dell'idea di Verhage in particolare.
Durante i test il modello funzionò esattamente come previsto e si dimostrò così promettente che germogliò l'idea di valutarlo in grandezza reale.
Nella primavera del 1950 Will Albert Kuipers si laureò a Delfit con una tesi inerente la progettazione di rotori e trasmissioni e iniziò a lavorare per conto della Marina olandese la quale aveva istituito un gruppo incaricato di valutare un elicottero adatto ai suoi servizi. In quel periodo anche Dik Swart (un progettista appena uscito dalla scuola) e Dick Biekart divennero amici di Verhage e Drees e iniziarono a lavorare con loro al progetto.
Il piccolo team decise di costruire un banco di prova per elicotteri di dimensioni reali per valutare il dispositivo progettato da Verhage. Vennero fatti degli studi preliminari di progettazione che si concretizzarono in un semplice elicottero monoposto con fusoliera a traliccio in tubi d'acciaio saldati, alimentato da un motore d'aereo leggero da 30/40 kW/CV. La trasmissione era un adattamento dell'asse posteriore e del differenziale di un'automobile. Il rotore del tipo bipala incorporava ovviamente il meccanismo di autorotazione progettato da Verhage.
L'intero progetto si ispirava in qualche modo a diversi elicotteri monoposto sperimentali costruiti in quel periodo soprattutto negli Stati Uniti.
Nel giugno 1951 Will A. Kuipers e Jan Meijer Drees parteciparono al XIX Salon International de l'Aéronautique di Parigi. In quell'occasione compresero che c'era un forte interesse per l'impiego dell'elicottero in agricoltura. L'attenzione dell'industria aeronautica in generale in quel periodo era focalizzata sui sistemi di rotore azionati tramite ugelli montati alle estremità delle pale. Ai due giovani ingegneri piacque in particolare l'elicottero francese SO 1120 Ariel III.

L'importante ruolo della Fondazione per il volo verticale

Intanto le esperienze di volo accumulate con il Sikorsky S-51 portarono a una nuova importante decisione. Il signor van Houwelingen e il professor dr. ir. Hendricus Jacobus van der Maas, nella sua funzione di capo del N.I.V. (Istituto olandese per lo sviluppo degli aeromobili), erano entrambi al corrente degli sforzi compiuti da Verhage e dal suo team e ritenevano che una parte dei fondi della fondazione potessero essere utilizzati per promuovere lo sviluppo degli elicotteri. La decisione ufficiale di ridestinare altri fondi al nuovo scopo fu presa in una riunione tenutasi all'aeroporto di Schiphol. A questo punto (1952) la Fondazione per il volo verticale fu sciolta e fu costituita una nuova organizzazione conosciuta con il nome di "Stichting voor Ontwikkeling en Bouw van een Experimenteel Hefschroefvliegtuig - S.O.B.E.H", ovvero Fondazione per lo sviluppo e la produzione di un elicottero sperimentale.

La scelta del propulsore

Dopo il Salon International de l'Aéronautique di Parigi, il piccolo team della S.O.B.E.H. guidato da Jan Meijer Drees prese una decisione importante: Jan infatti convinse gli altri a sviluppare un nuovo elicottero propulso da statoreattori alimentati da kerosene.
In Olanda questo combustibile era molto diffuso perché veniva usato per il riscaldamento domestico ed inoltre era ampiamente utilizzato per i motori delle chiatte, le grosse barche dal fondo piatto molto popolari utilizzate per il trasporto di persone o merci su fiumi e canali. Era quindi prevedibile che il suo costo sarebbe rimasto basso visto che il vasto traffico interno di chiatte dipendeva essenzialmente da questo combustibile. Un ulteriore vantaggio era che questo carburante essendo meno volatile presentava meno rischi d’incendio, un fattore importante in termini di sicurezza di volo. Per verificare la fattibilità dell'uso di questo carburante, fu allestito un semplice banco di prova negli edifici della N.L.L. Il team si trovò subito di fronte a problemi di accensione, ma grazie all'invenzione di un altro ingegnere olandese questa difficoltà fu presto superata.
Il primo statoreattore noto come TJ-1, prodotto nel corso del 1952 dalla Kromhout Motoren Fabrik di Amsterdam, che già costruiva motori per uso navale, per chiatte e motori stazionari, era un semplice tubo a sezione circolare costruito con una sottile lamiera d'acciaio inossidabile. Davanti c'era una presa d'aria lavorata in alluminio. Aveva una parte interna e una esterna, che si incastravano tra loro. L'estremità posteriore presentava una contrazione per lo scarico. La posizione del bruciatore e dell'iniettore erano quelle determinate sul banco di prova statico.
In un tempo relativamente breve furono apportate modifiche che trasformarono il TJ-1 nel TJ-2 (1952-1953), con una camera di combustione molto più corta e un nuovo scarico costituito da un semplice cono di lamiera. Seguirono altre sperimentazioni e le nuove scoperte furono incorporate nel nuovo TJ-3 completato nel 1953, il cui fissaggio all’estremità alla pala del rotore fu modificato.
Nuovi problemi emersero però a causa dello sviluppo di crepe e deformazioni nei motori. Fu pertanto necessario riprogettarli e migliorare la potenza erogata che sul TJ-3 non era sufficiente.
Le modifiche allo statoreattore portarono allo sviluppo del nuovo TJ-4, che aveva una dimensione doppia del precedente ed era meno sensibile allo spegnimento (flame out). Un'altra novità fu l'introduzione di alette stabilizzatrici saldate all'estremità degli statoreattori.

Costruzione del primo prototipo

Parallelamente alla costruzione degli statoreattori il piccolo team olandese iniziò la costruzione del primo prototipo, noto come S.O.B.E.H. H-1. La sua costruzione avvenne in una località remota chiamata Nederhorst den Berg. Lì le PTT gestivano un laboratorio sperimentale di antenne radio chiamato NERA (Nederhorst den Berg/Radio). Come già scritto precedentemente, un importante contributo alla costruzione dell'elicottero venne dalle persone impiegate dalle PTT che lavorarono con grande spirito d'entusiasmo al progetto.
L'H-1 aveva una fusoliera costituita da un telaio in tubi d’acciaio saldati, un serbatoio centrale e due serbatoi laterali. Il rotore a due pale e il mozzo erano montati su un pilone formato da un tubo di alluminio di grande diametro, che spuntava da dietro il sedile, a sua volta situato sopra il serbatoio centrale. Dietro al posto di pilotaggio un semplice tubo di alluminio sorreggeva un timone mobile azionato dai pedali che veniva investito dal flusso d’aria del rotore. Così facendo si otteneva un certo margine di controllo lungo l’asse verticale.
Come ammesso da Kuipers il progetto dell'H-1 fu ispirato all'Hiller Hornet HJ-2. Le pale del rotore in metallo leggero Redux, furono progettate, costruite e brevettate dalla Fokker mentre  il loro dimensionamento e gli ulteriori calcoli furono eseguiti dal N.H.I..
Nell'aprile 1954, terminata la costruzione del prototipo, iniziarono i primi test di volo che furono eseguiti dal tenente Rudolf (Rudy) J. Idzerda, un pilota di elicotteri della Marina che fu tra i primi olandesi ad essere addestrati negli Stati Uniti nel 1947 con l'aiuto finanziario della già citata fondazione.

Durante uno dei voli di prova si verificò lo spegnimento di un motore che costrinse il pilota a eseguire un atterraggio di emergenza durante il quale l'elicottero si rovesciò sul lato sinistro. Fortunatamente il pilota rimase solo leggermente ferito, per contro l'elicottero fu seriamente danneggiato.

Le prove mostrarono che uno dei punti deboli di questo primo prototipo era costituito dal sistema di distribuzione del carburante che fu quindi modificato.

Secondo prototipo

Dopo l'incidente il team si trasferì vicino a Rotterdam dove furono affittati due edifici prefabbricati. Uno fu utilizzato dagli ingegneri e l'altro come hangar-officina. Il tutto era situato nell'angolo nord-occidentale del futuro aeroporto di Zestienhoven (la costruzione dell'aeroporto - oggi noto come aeroporto di Rotterdam - The Hague Airport - iniziò nell'agosto del 1955. Il nuovo scalo fu inaugurato ufficialmente nell'ottobre del 1956).
Lì fu costruito il secondo prototipo denominato S.O.B.E.H. H-2 completato nel corso del 1955. Del progetto originale dell'H-1 il team mantenne alcuni componenti del rotore principale, l'albero di trasmissione del rotore, il telaio della fusoliera in tubi d'acciaio con i serbatoi e il carrello d'atterraggio. Anche la lunga trave coda tubolare e il timone furono inizialmente mantenuti. Il sistema di controllo originale per contro fu adattato al nuovo mozzo del rotore che insieme al motore fu riprogettato.

Nuovi statoreattori e nuovo pilota collaudatore

Nell'inverno 1954-1955, il team della S.O.B.E.H. si trasferì ad Achterdijk del polder di Zestienhoven, vicino a Overschie e si ingrandì grazie all'assunzione di nuovi dipendenti.
Visti gli impegni di lavoro di Rudy Idzerda i voli di prova furono affidati al suo collega di lavoro tenente comandante Gerardus H. "Gerrie" Greve.
In seguito dato che i voli di collaudo erano sempre più frequenti entrò in scena Reiner Joseph "René" van der Harten, un esperto pilota di elicotteri formatosi nelle file della Marina all’epoca in forza alla KLM. Grazie alla sua professionalità e sua passione nella messa punto dell’elicottero quest’ultimo divenne una preziosa risorsa per il successo dell'intero programma.
René van der Harten compì il suo primo volo di prova ai comandi del S.O.B.E.H. H-2 il 9 novembre 1955.
I continui collaudi evidenziarono nuovi problemi come ad esempio una forte vibrazione sul rotore mosso dallo statoreattore TJ-4. Durante le manovre in volo stazionario compiute con l'H-2 fu sempre più chiaro che il controllo direzionale era insufficiente. Gli ingegneri a malincuore decisero perciò di installare un piccolo rotore di coda monopala costruito in balsa e abete rosso controllato da due pedali come sugli elicotteri convenzionali. Allo scopo di aumentare la sicurezza delle persone che assistevano ai test, il rotore di coda fu dotato di una protezione. Per garantire una certa stabilità direzionale con la trave di coda ora molto accorciata, alla sua estremità fu montata una superficie a forma di V rovesciata. In questo modo si forniva anche una certa protezione alle persone che si avvicinavano dalla parte posteriore. Con questa configurazione il controllo fu notevolmente migliorato. Il diametro del rotore fu aumentato e furono aggiunti dei contrappesi.

In quel periodo fu costruito un nuovo stand di prova la cui protezione perimetrale era assicurata da un anello di blocchi di cemento prefabbricati a forma di L. L'aria poteva circolare attraverso i blocchi in modo da ridurre al minimo l’influsso dovuto ai gas di scarico e al calore dovuto alla combustione.
Su suggerimento di René van der Harten l'elicottero fu trasformato in biposto spostando i pedali sul lato destro del pannello degli strumenti e il comando del passo collettivo al centro del sedile. Durante l'inverno 1955-56 furono apportate tutte le modifiche e il prototipo preparato per una nuova serie di voli.
L'esperienza acquisita portò allo sviluppo del nuovo statoreattore TJ-5 testato per la prima volta nel corso del 1955, che manteneva l’aletta stabilizzatrice ora però direttamente collegata all'attacco delle pale. Mentre veniva progettato e costruito il nuovo motore anche il rotore di coda fu riprogettato. Il suo diametro fu maggiorato per migliorare il controllo direzionale. La superficie orizzontale nella parte posteriore della trave di coda fu sostituita da una semplice deriva verticale fissa.
In quel periodo fu compiuto anche il primo volo con un passeggero: a Gerard Verhage fu offerto il privilegio di essere il primo.
Come accade per tutti i prototipi, anche l'H-2 subì continue modifiche. I sedili inizialmente costruiti in lamiera scatolata e tubi d'acciaio, furono ridisegnati e forniti con una resistente imbottitura. La trave di coda fu irrigidita e invece di essere fissata alla fusoliera fu fissata al tubo trasversale del carrello d'atterraggio. La superficie dell’aletta stabilizzatrice fu ingrandita, lo stick subì anch’esso una trasformazione così come il pannello di controllo, il pavimento della cabina e il parabrezza.
Con tutte queste modifiche (alle quali poi con il tempo se ne aggiunsero comunque altre) e l’adozione dei nuovi motori, l'H-2 (oggi esposto all'aviodromo di Lelystad) si trasformò nell'H-3, un elicottero che fu utilizzato a lungo per lo sviluppo di equipaggiamenti opzionali e per le prove generali, fino a quando non furono disponibili i primi modelli H-3 prodotti in serie.

Allo scopo di ridurre le vibrazioni sul comando del passo ciclico Jan suggerì l'idea di installare un dispositivo conosciuto come smorzatore "Frahm".
Una delle obiezioni comuni relativa agli stick collegati direttamente al piatto oscillante era l'impossibilità di appoggiare il gomito sul ginocchio, come avviene con uno stick di tipo convenzionale.
Lo stick aveva la tendenza ad arretrare verso il pilota a causa del suo stesso peso, per cui all'estremità superiore fu montata una piccola molla di centraggio per compensare questo fenomeno. In questo modo, al pari di un trim, era possibile regolare lo stick nella posizione desiderata.
Un altro miglioramento fu il sistema di avviamento introdotto per la prima volta sull’H-2. Consisteva in un motore di ciclomotore Puch (fu usato anche un motore JLO) convertito montato in alto dietro il pilone del rotore. Lo svantaggio del peso aggiuntivo era compensato dalla comodità di poter avviare il rotore ovunque, senza dover dipendere dall'attrezzatura di avviamento a terra. Il motore d’avviamento originale tuttavia interferiva con il sedile del passeggero e pertanto fu modificato.
Un notevole miglioramento rispetto all'H-2 fu il sistema di alimentazione completamente separato per ogni statoreattore. I cambiamenti e i miglioramenti introdotti aumentarono il peso a vuoto a scapito del carico utile. Per questo motivo i membri del team si divertirono e sfidandosi amichevolmente si ingegnarono per cercare in ogni modo di alleggerire l’apparecchio.

Nascita della Nederlandse Helikopter Industrie N.H.I.

Fino a quel momento il team olandese era ufficialmente gestito come un’organizzazione no-profit. I fondi per lo sviluppo provenienti dall'originaria "Stichting Hefschroevliegtuigen" erano ormai esauriti e il team operava di fatto con le sovvenzioni per la ricerca del N.I.V. (Istituto olandese per lo sviluppo degli aeromobili).
Poiché la possibilità di trasformare questo progetto di ricerca e sviluppo in un prodotto commerciale si faceva sempre più concreta, giunse il momento di trasformare l'organizzazione in una società. Lo statuto del N.I.V. consentiva di concedere borse di studio per la ricerca, ma non prevedeva finanziamenti. Il N.I.V., che rappresentava il governo, era disposto a diventare socio di minoranza, ma era necessario trovare almeno altri due partner finanziari. Uno di questi, la Kromhout Motoren Fabriek (KMF) costruttrice degli statoreattori e della testa rotore, fu trovato facilmente.

La Fokker che aveva acquisito una notevole esperienza nella costruzione delle pale rifiutò invece l’offerta.
La società Aviolanda, un'azienda a conduzione familiare che come KMF si occupava della riparazione e revisione di aeromobili, stava cercando di diversificare le proprie attività divenne anch'essa azionista.
Il 7 dicembre 1955 fu quindi lanciata la Nederlandse Helikopter Industrie (N.H.I.) e così iniziò un nuovo capitolo. L'azienda era strutturata come una normale società per azioni. I costi furono separati tra sviluppo e certificazione, costi di produzione, marketing, dimostrazioni, ecc. L'amministrazione divenne più complessa e fu introdotto il cartellino per le timbrature. Erano impiegate circa 45 persone, di cui quasi la metà per l'amministrazione per soddisfare i requisiti dei regolamenti governativi del N.I.V. I costi di gestione salirono alle stelle. A quel punto Gerard Verhage prese la decisione di lasciare il suo posto alle PTT. A far tempo dal 1° gennaio 1956 fu assunto quale direttore del N.H.I., mentre Jan Meijer Drees, finora a capo del gruppo di lavoro SOBEH, fu nominato vice direttore.
Una regola ben nota nell'industria elicotteristica è che per trasformare un prototipo in un apparecchio prodotto in serie ci vogliono tanti soldi e tanti sforzi quanti ne servono per svilupparlo, condurre le prove di volo ed ottenere il certificato di aeronavigabilità: il Kolibrie in questo senso non fece un’eccezione. Nessuno, come annotò Will A. Kuipers, era davvero preparato alle difficoltà di avviare un programma di marketing e assistenza a livello mondiale, ma era proprio quello che fu necessario fare.
Intanto il professor van der Maas divenne sempre più scettico. Questa situazione si creò quando iniziò a ricevere relazioni piuttosto critiche e dannose (anche se spesso inesatte) redatte all’insaputa dei progettisti che lavoravano allo sviluppo dell'elicottero con entuasiam dai neo-assunti e dal personale tecnico del N.I.V. che visitava l’azienda.
Un primo segnale di questo cambiamento di atteggiamento nei confronti del programma si manifestò quando il professor van der Maas si rivolse a esperti indipendenti inglesi per avere una consulenza per sviluppare un altro progetto di statoreattore. Tutto ciò avvenne in un momento davvero poco opportuno. Gli ingegneri erano nel bel mezzo del programma di certificazione dei motori TJ-5. La cosa provocò, come si può immaginare, un certo scompiglio. Il capo-gruppo era così arrabbiato che si dimise subito dopo aver completato la certificazione del primo statoreattore al mondo per uso commerciale sugli elicotteri.
Anche gli azionisti della N.H.I. iniziarono ad innervosirsi, insistendo sulla necessità di ottenere un buon profitto sul primo lotto di produzione di 10 velivoli in costruzione, mentre il programma di certificazione era ancora in corso. Questo si rivelò un compito impossibile anche in considerazione di tutte le modifiche che era necessario incorporare negli elicotteri di produzione e a causa delle difficoltà tecniche iniziali che gli ingegneri stavano affrontando sul campo e dei problemi contrattuali che il gruppo stava incontrando.

A un certo punto fu chiaro che il forte sostegno di cui aveva goduto per anni il team originale si stava rapidamente esaurendo proprio quando era più necessario. All'inizio del 1958 la crisi si intensificò notevolmente. Il piccolo staff tecnico fu sovraccaricato da una serie di problemi legati ad esempio all’avviamento dell’attività commerciale, a quelli emersi sul campo, dalle certificazioni estere, dalle dimostrazioni per i potenziali clienti, dai test in quota, ecc. Vi erano inoltre problemi di finanziamento che si tradussero in ritardi nei pagamenti ai fornitori.
Sia Gerard Verhage sia Jan Meijer Drees, che avevano bisogno di tutte le energie per rispondere alle sollecitazioni che arrivavano da ogni parte, furono seriamente distratti dalle azioni intraprese dal consiglio di amministrazione e dal N.I.V. in particolare.
Improvvisamente a Gerard Verhage fu chiesto di dimettersi perché tra altre cose, come indicato da Will A. Kuipers, fu accusato, secondo alcuni ingiustamente, di aver gestito male il subappalto della fabbricazione del rimorchio "Helicar" che era stato progettato per trasportare l'elicottero da un punto di lavoro all'altro.
Di certo non poteva essere solo questo il motivo di un'azione così drastica. C'era dunque un grave conflitto di personalità tra Verhage e van der Maas? Probabilmente sì, ma Jan Meijer Drees era convinto che Gerard fosse diventato il capro espiatorio. Intanto sul tavolo si accumulavano nuovi ostacoli che il gruppo doveva superare. Occorreva anche affrontare il mondo reale della concorrenza e le rigide richieste dei clienti.
A peggiorare la già difficile situazione, di punto in bianco e senza alcuna discussione preliminare, a Verhage fu detto di interrompere tutte le attività e di lasciare andare l'intero gruppo motori. La N.L.L. che disponeva di un istituto di ricerca che aveva dato un contributo limitato nello sviluppo degli statoreattori fu incaricata di occuparsi di quel lavoro.
All'inizio del 1956 iniziò la produzione di una prima serie di cinque Kolibrie, seguita da un secondo lotto di cinque esemplari.
Il primo H-3 immatricolato PH-NHI (n/s 3001) compì il primo volo della durata di una ventina di minuti il 29 maggio 1956 nelle mani di René van der Harten e fu utilizzato per le prove di volo. Nello stesso periodo l'azienda si trasferì in una nuova sede nella zona industriale lungo l'ingresso principale del nuovo aeroporto di Zestienhoven.

Programma di certificazione

Poiché l’Olanda non disponeva di criteri per la certificazione degli elicotteri imposti dalle autorità aeronautiche, la R.L.D. (Rijksluchtvaardienst, l'equivalente olandese della FAA) decise, in collaborazione con il team della N.H.I., di basare la certificazione sui requisiti di aeronavigabilità in vigore negli Stati Uniti per apparecchi della stessa categoria di peso.
Fornire i dati richiesti per la certificazione comportò una mole di lavoro enorme, troppa per il piccolo gruppo di lavoro. Il programma prevedeva prove sull'intera cellula dell’elicottero e prove di fatica statica sui componenti.
La N.H.I. firmò un contratto con la N.I.V. per eseguire le misurazioni in volo e sviluppare un pacchetto di registrazione dei dati che potesse essere installato sull'elicottero, un lavoro enorme. Fu anche necessario fornire una serie completa di disegni e relazioni sulle sollecitazioni di tutti i componenti principali in un'unica configurazione. Poiché il team apportava continuamente miglioramenti, fu un ulteriore onere mantenere aggiornato il modello finale in vista della certificazione.
Con la consegna degli elicotteri ai clienti, era ovviamente necessario fornire anche un elenco completo dei componenti, un manuale di manutenzione e un manuale di volo.

Statoreattori o gabinetti?

Nonostante i progressi compiuti, le relazioni tra i tecnici della N.H.I. e il N.I.V. non migliorarono. Anche le relazioni tra il N.I.V. e le due società azioniste non erano molto buone. Le due società erano preoccupate che i loro investimenti venissero utilizzati per scopi di sviluppo, mentre il N.I.V. era preoccupato che i fondi governativi destinati alla ricerca e allo sviluppo venissero in realtà spesi per la produzione e la commercializzazione dell’elicottero.
Intanto i test di volo rivelarono nuovi problemi dovuti alle crepe nella scocca degli statoreattori.
Al N.I.V. fu comunicato che il team non era in grado di gestire il problema e che era necessario un aiuto esterno. L'esperto fu trovato da un'azienda britannica che produceva gabinetti per aerei in acciaio inossidabile.
Quando gli ingegneri si trovarono di fronte a questo scandaloso esempio di aiuto ben intenzionato, ma offensivo e inutile, da parte di persone che non avevano il minimo sentore o comprensione dei problemi reali, rimasero sbalorditi.
Il problema non riguardava il materiale o il modo in cui lo statoreattore era stato prodotto. Al contrario, sia il tipo di materiale che la tecnica di saldatura erano molto più sofisticati di quanto richiesto per la produzione di gabinetti per aerei, un fatto che fu presto chiaro ai "consulenti", con loro grande imbarazzo. Il problema era causato dall'ambiente e dalle condizioni in cui lo statoreattore operava.
Da notare che durante i test del motore compiuti in uno speciale stand di prova la forza centrifuga raggiunse i 1’880 g senza grandi problemi se non la deformazione del guscio del motore. Nella pratica questo carico si sarebbe verificato solo con un superamento del 150% della velocità di rotazione del rotore.
La soluzione al problema fu trovata dagli ingegneri olandesi unendo la parte superiore e quella inferiore dello statoreattore con un montante posizionato al centro della camera di combustione. Questa fu l'ultima modifica importante apportata agli statoreattori. Fatta eccezione per le successive modifiche all’aletta stabilizzatrice, questa fu la configurazione che funzionò per molte centinaia di ore senza problemi.

Sviluppo degli equipaggiamenti opzionali

Mentre erano in corso i lavori per la costruzione dei primi esemplari di serie furono sviluppati alcuni equipaggiamenti opzionali. Il primo fu l’impianto spray per applicazioni agricole di fertilizzanti liquidi e pesticidi, che fu testato sul modello H-2. Furono sviluppati almeno due modelli di attrezzature spray. Nel corso dei test il diametro del rotore di coda fu ulteriormente aumentato allo scopo di aumentare ancora di più la sua efficacia e ridurre i tempi di virata dopo ogni passaggio.
Sul PH-NHI fu installato uno speciale contenitore contenente le strumentazioni per le prove di volo. Presso la N.L.L. furono eseguite le prove di fatica sull'elemento principale del mozzo del rotore che si rivelò un grande successo dal profilo della progettazione.

Il 26 aprile 1957 durante i test di durata e di affidabilità delle 500 ore condotte a Botlek il secondo prototipo (n/s 3002) immatricolato PH-NGS andò completamente distrutto e il giovane meccanico Schreiner rimase gravemente ferito.
Nonostante le frequenti ispezioni degli statoreattori il team non riuscì ad individuare per tempo l'inizio di una cricca da fatica nell’attaccatura del motore alla pala, oppure la cricca progredì troppo rapidamente per essere individuata. La conseguenza fu che uno dei due statoreattori si distaccò dal supporto provocando la distruzione dell'elicottero. Purtroppo una delle pale del rotore colpì la gamba dell'uomo che in seguito ad alcune complicazioni perse la parte inferiore dell’arto.

Il N.I.V. decise di costruire un nuovo stand di prova e di ripetere il test di resistenza a Botlek alla fine di dicembre 1957. Qui l'elicottero era controllato a distanza da una postazione remota adeguatamente protetta per garantire una maggiore sicurezza.

Rilascio del certificato di aeronavigabilità

Il tanto atteso certificato di aeronavigabilità fu rilasciato il 3 marzo 1958 nel corso di una cerimonia ufficiale organizzata all'aeroporto di Zestienhoven.

In quella stessa occasione Jerry Renov, che aveva visto il Kolibrie (PH-NHI) per la prima volta durante l'esposizione che si tenne a Utrech il 10 giugno 1957, annunciò la sua intenzione di acquistare tre Kolibrie per la sua compagnia "Wings of Israel" (in base alle ricerche compiute il prezzo di vendita nel 1960 era di circa 22'500 dollari, corrispondenti a circa 181'000 CHF).
Jerry Renov era un giovane pilota americano quando arrivò in Israele nel 1948 per contribuire alla creazione della Forza Aerea Israeliana. In seguito aiutò i membri di un Kibbutz nel nord di Israele. Negli anni successivi utilizzò i suoi Kolibrie per seminare e trattare coltivazioni di mais, girasoli, e altre culture.
Con l'emissione del certificato di aeronavigabilità il Kolibrie fu finalmente pronto per essere utilizzato per scopi commerciali. Per il gruppo che lavorò allo sviluppo dell'elicottero il 3 marzo 1958 fu indubbiamente una data storica.
La prima esperienza operativa fu fatta tra la metà di marzo e la metà di maggio del 1958, quando l’esemplare immatricolato PH-YMP (n/s 3006) fu utilizzato per conto del direttorato di Wieringermeer, un ente ufficiale olandese responsabile di un progetto su larga scala per ricavare nuovi terreni dall'ex Zuiderzee (un golfo lungo le coste del Mare del Nord), per le operazioni di semina di canneti nella provincia sud-occidentale di Flevoland.

In breve tempo l’apparecchio pilotato da Robert (Rob) A. S. de Blécourt (assunto in quel periodo come pilota collaudatore) accumulò 120 ore di volo (volando in media 3-4 ore al giorno con punte fino ad anche 9 ore al giorno) sia per operazioni di diserbo su una superficie di 12 km quadrati per distruggere le erbacce che mettevano in pericolo i terreni appena conquistati (40 ore di volo), sia per seminare 161 km quadrati di canneti nel polder del Flevoland orientale di recente formazione (80 ore di volo). Ogni volo durava in media 20-30 minuti.
Nel novembre 1958 van der Harten istruì il pilota J. Latooy di Velsen per continuare il lavoro di semina con l’apparecchio PH-YMP. Migliaia di sacchi di juta pieni di soffici semi di canna furono sparsi sul polder.
Un altro elicottero fu prestato al dipartimento degli aeromobili leggeri dell'aeronautica olandese per una valutazione.
Quasi subito si verificarono difficoltà con i contratti, mentre gli opuscoli informativi, a causa di alcune imprecisioni, fecero fallire una vendita. L'azienda ebbe anche la sua parte di problemi tecnici: l’esperienza sul campo mostrò nuovi problemi meccanici che non si erano manifestati durante le prove di durata ed affidabilità delle 1'000 ore. Le frequenti e brusche manovre durante i voli spray, la movimentazione a terra dell’apparecchio, nonché le particolari condizioni di lavoro fecero emergere delle debolezze, rispettivamente delle inadeguatezze strutturali inattese. Il cuscinetto in nylon al centro della fusoliera aveva ad esempio la tendenza a surriscaldarsi. Questa prima esperienza permise quindi di raccogliere utili insegnamenti in vista della produzione in serie.
Il costruttore tedesco Dornier si interessò seriamente al Kolibrie e propose alla NHI di prendere parte alla nota fiera internazionale di Hannover. La società tedesca volle anche stipulare un accordo di produzione su licenza e propose di organizzare dimostrazioni spray in tutta quella che allora si chiamava Repubblica Federale di Germania. Qui grazie all'impegno della Dornier furono avviate le procedure per l’ottenimento del certificato di aeronavigabilità tedesco.
Nonostante la base della certificazione fosse come detto quella americana, l'N.H.I. H-3 Kolibrie non ottenne mai il certificato tipo statunitense (FAA type certificate). Tra le ragioni indicate vi è il fatto che l'ufficio della FAA di Parigi dipendeva ancora dalle decisioni di Washington. Questa situazione fece sì che la procedura fosse molto più lunga e quindi non fu mai completata. Con ogni probabilità le cose sarebbero andate in maniera differente se il team olandese avesse concluso un accordo con un'azienda statunitense per esportare o distribuire il Kolibrie, oppure per costruirlo su licenza oltre oceano.
Nel luglio 1958, mentre veniva utilizzato per operazioni spray in Germania, l’esemplare immatricolato PH-ACC fu seriamente danneggiato in seguito ad un atterraggio forzato compiuto tra gli alberi. Il pilota fortunatamente non rimase ferito, ma l'incidente (causato dalle forti vibrazioni) fece slittare la procedura di certificazione germanica.
Come vedremo più avanti, due anni e molte centinaia di ore di volo più tardi, René van der Harten sperimentò un problema simile.
Intanto il governo olandese che aveva generosamente finanziato lo sviluppo del Kolibrie non lo trovò utile. Infatti nel luglio 1958, nonostante i resoconti entusiastici, le forze armate annunciarono che l'elicottero non era adatto all'uso militare. Il breve raggio d'azione e l'elevato consumo di carburante erano le ragioni principali. Un'altra motivazione era legata alla particolare tipologia dello stick, perché i piloti militari preferivano gli elicotteri con lo stick di tipo convenzionale che saliva dal pavimento (nel 1960 il dimostratore PH-NGV fu modificato in tal senso).

Alternanza di periodi fortunati e altri meno

L'8 settembre 1958 Gerard Verhage e Jan Meijer Drees annunciarono a sorpresa le loro dimissioni. Diverse settimane di trattative e tentativi di salvare la situazione erano purtroppo falliti. A Gerard fu offerto di tornare alle dipendenze delle PTT, mentre Jan nel gennaio 1959 emigrò con la famiglia negli Stati Uniti dove gli fu offerto un posto presso la Bell Helicopter Company a Fort Worth/Texas.
Secondo i resoconti di Will A. Kuipers, le divergenze di opinione tra la dirigenza e gli azionisti erano arrivate a un punto tale da rendere impossibile la continuazione dell'attività, e probabilmente c'erano anche altre ragioni.
La gestione dell'azienda fu affidata a un nuovo manager con formazione ingegneristica, ma senza esperienza nel campo aeronautico.
Il lavoro continuò e cominciarono ad arrivare anche i primi risultati. Una società britannica chiamata "British Helicopters Ltd" con sede a Ipswich ordinò un Kolibrie da utilizzare in campo agricolo. Nel dicembre 1958 l'Autorità britannica per il rilascio del certificato di aeronavigabilità (British civil airworthiness authority) concesse un certificato di equivalenza, ossia riconobbe la validità del certificato di aeronavigabilità olandese. L'operatore britannico acquistò l’esemplare immatricolato PH-ACD (n/s 3009) che divenne G-APRZ. Questo avvenimento fu ritenuto un risultato importante perché fece aumentare la visibilità dell'azienda.

Più o meno nello stesso periodo Jerry Renov, grazie alle sue capacità di persuasione e al suo entusiasmo, convinse la direzione della N.H.I. a vendergli il Kolibrie n/s 3010 che ricevette l'immatricolazione israeliana 4X-BEE il 20 maggio 1959.
Questo esemplare fu vittima di un atterraggio di emergenza nel deserto del Negev causato da un guasto al motore.
Nel 1959 l’N.H.I. H-3 fu presentato al 23° Salone internazionale dell’aviazione di Parigi (12-21 giugno). Il 19 giugno fu annunciato un accordo con la società svedese SAAB che ottenne il diritto di commercializzare l'elicottero nei Paesi scandinavi. Il tour dimostrativo organizzato in Svezia tra il 1° e il 3 settembre (compiuto da René van der Harten) non portò ad alcuna vendita.

Aviolanda assume il controllo

Il 14 aprile 1960 Aviolanda (costruttrice della fusoliera) divenne l'unico azionista della N.H.I. L'annuncio ufficiale fu fatto il 15 maggio. Le attività furono trasferite dall'aeroporto di Zestienhoven a Papendrecht, vicino a Dordrecht, a circa 25 km a sud di Rotterdam. Solo gli ingegneri continuarono ad essere impiegati mentre agli operai dell'officina fu data la possibilità di diventare dipendenti di Aviolanda, ma per vari motivi la maggior parte di loro declinò l’offerta.
Will A. Kuipers, Dick Biekart e Dik Swart rimasero i pilastri dell'azienda di elicotteri e passarono sul libro paga di Aviolanda.
In quel periodo fu annunciata la costruzione di un secondo lotto di Kolibrie. Questo fu il risultato dell'insistenza da parte della European Helicopters Ltd che voleva continuare la sua attività solo con un costruttore in attività.
Dopo la conquista di Cuba da parte di Fidel Castro, le cattive relazioni tra Cuba e gli Stati Uniti impedirono alle società aeree americane di trattare le vaste coltivazioni di zucchero e riso come avevano fatto in precedenza.
La European Helicopters Ltd riuscì abilmente ad ottenere un contratto per spruzzare le coltivazioni di riso nella provincia cubana di Camaguey. Due Kolibrie (PH-ACA e PH-ACB) furono perciò inviati sull'isola caraibica. In un mese furono trattati circa 1’350 ettari (3’335 in totale). Le ore più produttive erano quelle del mattino, quando l'aria era relativamente fresca. A metà giornata il caldo opprimente fiaccava le prestazioni dell'elicottero e ne riduceva la produttività. Un nuovo cambiamento politico costrinse poi l'operatore europeo a interrompere la sua attività.

Ulteriori sviluppi

L'ultimo miglioramento apportato allo statoreattore fu lo sviluppo dell’aletta stabilizzatrice in acciaio inossidabile che caratterizza la versione TJ-5A. Il motore era più robusto ed eliminava i persistenti problemi di fessurazione riscontrati delle versioni precedenti. I vantaggi più importanti erano le dimensioni ridotte, la sezione frontale più sottile, una resistenza aerodinamica molto minore e un aumento netto della spinta. Oltre a incorporare l’aletta stabilizzatrice l'uscita dello scarico fu resa più piccola. Questa combinazione portò a una forte riduzione del consumo di carburante a parità di spinta. Purtroppo questo importante miglioramento aumentò notevolmente la forza muscolare necessaria ad azionare il passo collettivo.
Per ovviare a questo problema e cercare di compensare l'effetto indesiderato gli ingegneri svilupparono rapidamente un sistema di contrappesi montati sul mozzo. Benché funzionante il sistema non si rivelò del tutto ideale.
Nel corso del 1960 furono compiuti diversi sforzi per rendere produttivi i pochi Kolibrie fino ad allora costruiti. La stessa N.H.I. si trasformò in un operatore.
Uno dei Kolibrie fu inviato in Austria, dove oltre ai voli agricoli per il trattamento dei vigneti compì delle dimostrazioni. Il terreno era per lo più collinoso e questo creò difficoltà che non erano mai state incontrate prima in Olanda, dove il paese è per lo più pianeggiante con l'eccezione di colline nell'estremo sud-est.
Mentre utilizzava una nuova attrezzatura spray René van der Harten sperimentò una violenta vibrazione, apparentemente lo stesso fenomeno che nel 1958 causò l'incidente che coinvolse il pilota tedesco. La causa fu probabilmente l'interazione tra le vibrazioni della fusoliera e quelle dell’impianto spray sul comando del passo collettivo.
Secondo i dirigenti il problema non fu ritenuto particolarmente importante e quindi non fu mai approfondito.
Le ultime modifiche introdotte sperimentalmente sull'H-3 Kolibrie furono il nuovo stick di tipo convenzionale (con le aste di comando sotto il pavimento) e una nuova trave di coda.

La N.H.I. chiude i battenti

Verso la fine del 1960 i dirigenti decisero di interrompere la produzione di componenti e di immagazzinare quelli finiti. La produzione del Kolibrie H-3 terminò con tre prototipi e otto macchine di produzione completate.
Solo Jerry Renov in Israele era ancora attivo, ma doveva all'azienda una grossa somma di denaro. La promessa di avviare la produzione di un nuovo lotto di dieci elicotteri non portò nuovi clienti.
Gli operatori che utilizzavano i Kolibrie nel frattempo per un motivo o per l’altro avevano rinunciato.
Gradualmente la possibilità di continuare l’attività divenne sempre più remota.
René van der Harten lasciò l'azienda per aiutare la KLM ad organizzare la divisione elicotteri. Will A. Kuipers, che dopo la partenza di Jan Meijer Drees aveva assunto la direzione del dipartimento scientifico e tecnico, emigrò negli Stati Uniti insieme allo specialista di motori Fred de Wilde. Dik Swart e Dick Biekart furono assunti dalla Aviolanda come responsabile del reparto costruzioni rispettivamente come e responsabile del reparto sviluppo.
La N.H.I. si trasformò in una società esistente unicamente sulla carta, senza né personale né attività.
La maggior parte della produzione finì in qualche modo nelle mani di Jerry Renov in Israele o di aziende o persone a lui collegate. L’attività dei Kolibrie in Israele, con il suo clima arido, presentò nuovi problemi dovuti all’erosione causata dalla sabbia e dalla polvere sollevata dal down-wash del rotore. Questa causò l’usura degli statoreattori e delle pale.
Sapendo che la produzione di pale era stata interrotta, Jerry Renov si recò in Olanda nel corso del 1963 e ottenne gli esemplari n/s 3006 PH-YMP e il n/s 3008 PH-ACE, oltre a parti utilizzabili del n/s 3003 PH-NGT e del n/s 3004 PH-ACA utilizzati a Cuba e in Austria.
Jerry Renov continuò a utilizzare i suoi Kolibrie per molti anni. L'ultimo di cui si ha notizia fu visto a Tel Aviv nel maggio 1984 mentre veniva utilizzato per operazioni spray.

Epilogo

Da un punto di vista tecnico l’ottenimento di un certificato di aeronavigabilità civile in alcune nazioni europee fu certamente un brillante risultato per il piccolo team olandese, ma come era già accaduto per altri modelli costruiti sperimentalmente soprattutto negli Stati Uniti subito dopo la Seconda Guerra Mondiale e negli anni Cinquanta, lo sforzo non fu ricambiato con l'auspicato successo commerciale.
All'indubbia semplicità tecnica di questo e di altri modelli costruiti in precedenza (il primo fu il Mc Donnell XH-20 Little Henry apparso nel 1947) si contrapposero problemi di altro tipo.
La semplicità costruttiva, l'affidabilità, la bassa manutenzione, la robustezza e la sicurezza erano certamente caratteristiche molto attraenti alle quali, però, si contrapponeva ad esempio il consumo di carburante che, tenendo conto della limitata capacità di trasporto del piccolo elicottero, era a dir poco mostruoso: durante le operazioni spray, i due TJ-5 bruciavano circa 500 litri (132 USG) all'ora! Il consumo medio orario era di circa 460 litri all'ora (121 USG) durante il volo di crociera. Di conseguenza, anche l'autonomia era ovviamente ridotta.
Un altro problema tutt'altro che trascurabile era il rumore prodotto dagli statoreattori: durante i test di funzionamento erano infatti giunte lamentele da abitanti distanti cinque chilometri!
Will A. Kuipers affermò che il consumo avrebbe potuto essere certamente ridotto, ma a quel punto il destino dell'N.H.I. H-3 Kolibrie era già segnato a causa di altri problemi di natura completamente diversa, come i malsani rapporti personali tra i vari dirigenti. Sul mercato erano inoltre apparsi in quel periodo apparecchi con analoghe prestazioni come l'SO 1221 Djinn, diretto concorrente dell'NHI H-3 Kolibrie, che conobbe un discreto successo commerciale e che fu prodotto in 179 esemplari.

Descrizione tecnica

L'N.H.I. H-3 Kolibrie è un elicottero leggero a due posti affiancati con carrello fisso a pattini dotato di un rotore bipala azionato da una coppia di statoreattori. Il rotore di coda monopala è trascinato dal rotore principale.
I posti degli occupanti sono protetti solo da un pannello frontale in plexiglas.
Sotto la struttura della fusoliera potevano essere montati quattro serbatoi di carburante cilindrici con una capacità totale di 440 litri (116 galloni americani).

Caratteristiche del rotore

Rotore principale bipala con pale metalliche (profilo NACA 0012 modificato), corda delle pale 25 cm.
Il rotore girava ad un regime di 370-420 giri/min. Un pacchetto di molle a balestra fissa ogni pala al mozzo. Area di ciascuna pala del rotore 1,093 mq. Area totale del disco rotore 79,2 mq.
Rotore di coda monopala in legno lamellare.
Le pale principali dovevano essere ispezionate ogni 150 ore, mente ogni 600 ore dovevano essere sostituite.

Fusoliera

Struttura scatolata in lega di alluminio 2024 (nei vecchi sistemi terminologici questa lega era denominata Duralumin 24ST).

Carrello di atterraggio

Fisso provvisto di due pattini, struttura in tubi metallici con due ruote per la movimentazione a terra. Larghezza carreggiata 1,90 m.

Statoreattori

Due TJ-5A da 40/60 kW/cv costruiti dalla Kromhout Motoren Fabriek, ciascuno dei quali è fissato all’estremità delle pale del rotore con due bulloni. Il peso di ciascun motore è di 9,8 kg (20 libbre). La sostituzione di quest’ultimo richiedeva solo pochi minuti.
Ogni statoreattore si compone di un carter profilato al cui interno si trovano gli iniettori del carburante montati sul relativo supporto, di alette stabilizzatrici e di un sistema elettrico di accensione a bassa tensione.
I condotti del carburante e i circuiti d’accensione si connettevano automaticamente dopo che il rotore era stato messo in movimento. Quando le pale giravano la sola forza centrifuga assicurava il flusso di carburante lungo la pala e poi al motore.
Lo statoreattore è uno dei motori di più semplice costruzione ma il suo consumo di carburante è notevole, di molto superiore agli altri di pari potenza.
In base alla documentazione raccolta dovevano essere smontati e rispediti alla NHI per un’approfondita ispezione ogni 150 ore. La vita minima operativa stimata era di 300 ore. Dopo 600 ore di funzionamento dovevano essere sostituiti.

Accensione e funzionamento

Prima che gli statoreattori potessero essere accesi il carburante doveva essere pompato fino alla sommità del rotore tramite una pompa elettrica. Le pale venivano poi fatte girare per mezzo di un motore a due tempi. Quest’ultimo poteva essere solidale all’elicottero oppure ausiliario (in questo caso era montato su un carrello), ciò che permetteva un leggero risparmio di peso a favore del carico trasportabile.
Prima di avviare il motorino i rubinetti del carburante venivano chiusi per evitare che questo gocciolasse negli statoreattori e i comandi messi in posizione neutrale. La manopola del comando del gas montata sull’estremità del passo collettivo veniva poi aperta completamente.
Impressa una velocità di 120 g/min i rubinetti del carburante venivano aperti mentre il circuito d’accensione veniva chiuso tramite un bottone montato sulla leva del passo ciclico.
La miscela di aria e carburante veniva allora infiammata negli statoreattori tramite una candela a bassa tensione “Smitsvonk”. Mentre il rotore girava l’alimentazione del carburante verso gli iniettori era assicurata dalla sola forza centrifuga.
L’accensione avveniva facilmente con qualsiasi condizione di temperatura e umidità. A 150 g/min il motorino d’avviamento veniva staccato. Allo stesso tempo era possibile spegnere l’accensione e la pompa del carburante. La batteria portatile sostituiva la batteria di bordo così da risparmiare il peso a vuoto.
Quando lo statoreattore era in funzione la manetta del gas era dapprima completamente chiusa per poi essere gradualmente aperta fino a quando gli indicatori di consumo mostravano una quantità di 330 libbre/h. La velocità era quindi portata a 420 g/min.
Prima del decollo il pilota verificava separatamente il funzionamento dei due statoreattori chiudendo i due interruttori di alimentazione del carburante.

Dimensioni

Nel disegno sottostante sono indicate le dimensioni principali dell'apparecchio:

Pesi

Peso a vuoto circa 220 kg (484 libbre), peso a pieno carico 650 kg (1’420 libbre).
Con una limitata riserva di carburante l’elicottero poteva sollevare un carico sospeso fino a 300 kg circa.

Prestazioni

La tabella riporta le principali prestazioni dell'elicottero:

Gli accessori

L'elenco degli equipaggiamenti opzionali comprendeva: impianto spray (barre con un’apertura complessiva di 15 metri pieghevoli per il trasporto su strada), attrezzature per la nebulizzazione, attrezzature per la semina, barelle sanitarie da montare su entrambi i lati della cabina, gancio baricentrico, box di carico, galleggianti fissi per le operazioni anfibie, sci, doppi comandi, cabina di pilotaggio completamente chiusa, estintore, interfono, radio.

Impiego civile

I pochi H-3 Kolibrie prodotti furono utilizzati principalmente per i trattamenti agricoli delle culture. Tra gli impieghi previsti vi erano la fotografia aerea, i voli di sorveglianza, la scuola di volo, il trasporto d’urgenza di feriti.

L’N.H.I. H-3 Kolibrie in Svizzera

Il piccolo biposto olandese fece un'unica apparizione in Svizzera nel marzo 1959.
Le ragioni che spinsero il team olandese a recarsi in Svizzera risiedono nel fatto che alcuni potenziali clienti volevano conoscere le prestazioni dell'elicottero ad alta quota. Tali richieste provenivano dalla Turchia, dal Libano e da El Salvador, dove l'elicottero sarebbe stato utilizzato per trattare le colture. Una richiesta particolare giunse dalla Nuova Zelanda, dove sarebbe stato utilizzato per discendere a valle la selvaggina.
Per ottenere la certificazione negli Stati Uniti fu necessario dimostrare che il Kolibrie soddisfaceva uno dei requisiti della Parte 6 del protocollo di certificazione, ovvero che al peso massimo al decollo l'elicottero poteva librarsi in volo ad un'altitudine superiore ai 1'220 metri (4’000 piedi).
I voli di prova avevano dimostrato che al di sopra dei 1'825 metri (6'000 piedi) i motori TJ-5 tendevano a spegnersi. Salendo in quota la miscela diventava gradualmente più ricca finché un un certo punto si verificava lo spegnimento della fiamma all’interno dello statoreattore (flame out).
René confessò che volare ad alta quota era per lui un'esperienza non sempre piacevole. Era preoccupato perché valutare correttamente la quota rimanente per un atterraggio in completa sicurezza durante un'autorotazione ad alta velocità non era sempre facile.
Per ovviare allo spegnimento improvviso dei motori furono sviluppati e messi a confronto due dispositivi di riaccensione uno sviluppato alla N.L.L. e l’altro alla N.H.I.
Un'ulteriore difficoltà fu riscontrata nel fatto che la miscela aria-carburante era tanto più difficile da accendere quanto più lungo era il lasso di tempo intercorso tra il momento dello spegnimento della fiamma e la riaccensione.
Per un breve lasso di tempo tutte le parti metalliche all'interno del motore, che era costruito in acciaio inossidabile, mantenevano una temperatura elevata. Il carburante che scorreva era ancora preriscaldato e quindi si accendeva più facilmente. Dopo un lasso di tempo più lungo, il carburante raffreddava il metallo rendendo più difficile l'accensione della miscela.
Allo scopo di testare l’elicottero ad alta quota René propose di condurre le prove su un aeroporto di montagna. In questo modo si sarebbero ridotti i rischi e si sarebbero potuti effettuare dei test con l’elicottero a pieno carico.
Un primo tentativo di trovare un campo d'aviazione d'alta quota adatto nella Germania occidentale, attraverso i collaboratori della Dornier, andò a vuoto. Il team decise quindi di testare il Kolibrie all'aeroporto di Samedan, nei pressi St. Moritz, la nota località turistica di fama internazionale.
Con un'altitudine di 1’707 metri (5'600 piedi), Samedan è il secondo aeroporto per aerei di linea più alto d'Europa (il più alto è Courchevel in Savoia/Francia). Per la cronaca è anche considerato uno degli aeroporti più impegnativi al mondo a causa della sua difficile topografia e dei venti, oltre che per la rarefazione dell'aria alla sua altitudine.
Samedan era quindi il luogo perfetto dove effettuare le misurazioni.
Per il trasferimento fu utilizzato un furgone della N.H.I. che trainava il rimorchio con il Kolibrie PH-NGV sul quale viaggiavano un meccanico e un tecnico della N.L.L. I due erano scortati dallo specialista di motori Fred de Wilde e da Will A. Kuipers. René van der Harten e Tjabbe Hoekstra arrivarono invece direttamente per via aerea.
Il convoglio giunse in Svizzera il 17 marzo 1959.

Grazie alla meteo favorevole il team iniziò i voli di prova il giorno successivo. Durante le prove il team olandese si accorse che gli statoreattori perdevano molto carburante incombusto dallo scarico, un chiaro segnale che la miscela di carburante era troppo ricca. Vari atterraggi furono compiuti con un solo motore funzionante, ma grazie alle abilità di pilotaggio di René van der Harten i voli di prova si svolsero senza altri inconvenienti.

A causa degli effetti dell'altitudine le prestazioni del Kolibrie erano naturalmente inferiori rispetto a quelle misurate in Olanda.
Dai test emerse però chiaramente che il biposto olandese non era particolarmente adatto a volare ad alta quota. Nonostante ciò durante uno dei voli raggiunse un'altitudine di 2'960 metri (9'720 piedi). In base alle annotazioni riportate nel libro di volo l'elicottero compì in totale 9h10' di volo.

Allo scopo di aumentare la sicurezza, di ritorno in Olanda il team sviluppò un sistema di miscelazione automatico. Questa fu la prima e l'ultima volta che l'elicottero olandese volò in Svizzera.

Video

Ecco alcuni filmati che mostrano l’N.H.I. H-3 Kolibrie in azione. In questo video risalente al 1970 si vede Jerry Renov mentre compie dei trattamenti agricoli lungo il confine tra Israele e la Giordania.  In quest'altro video si vede l'N.H.I. H-3 Kolibrie immatricolato G-APRZ in azione in Inghilterra. In questo video si vedono le installazioni della N.H.I., uno degli stand di prova, e una dimostrazione di volo che mostra la grande agilità dell'elicottero.

Ringraziamenti

Un doveroso ringraziamento va al museo dell’elicottero di Buckeburg (Hubschraubermuseum - Buckeburg) per aver gentilmente messo a disposizione parte della documentazione fotografica che accompagna il testo.

HAB 08/2022