Sikorsky S-51 - Storia e descrizione tecnica

Alcune note storiche

Al termine del secondo conflitto mondiale, nel quale erano state impiegate alcune varianti degli elicotteri Sikorsky XR-4 e XR-6, la Sikorsky pensò di sviluppare un modello per uso civile destinato al mercato post bellico.
Sviluppato sulla base delle esperienze maturate in oltre 70'000 ore di volo sui precedenti modelli, il Sikorsky S-51 fu il secondo apparecchio certificato dalla Civil Aeronautics Administration (CAA) ed ottenne il type certificate H-2 il 26 marzo 1946. Era derivato dalla serie XR-5 il cui prototipo aveva effettuato il suo primo volo il 18 agosto 1943 a Bridgeport (Connecticut) pilotato dal collaudatore Charles Lester Morris.


Il prototipo dell'S-51 immatricolato NX92800 effettuò il suo primo volo il 16 febbraio 1946. Molto simile nell’aspetto generale al suo ispiratore, l'S-51 aveva comunque alcune peculiarità. La cabina innanzitutto era stata completamente ridisegnata per accogliere 3 passeggeri (anziché 1) oltre al pilota. Anche il carrello d'atterraggio triciclo venne modificato riposizionando il ruotino in posizione anteriore.
I primi apparecchi per uso commerciale vennero forniti nel corso del mese di agosto del 1946. Il prezzo per un S-51 era di 48'500$, una somma considerevole all'epoca.
Tra i primi operatori civili a servirsi del nuovo apparecchio ci fu la Helicopter Air Transport (HAT) diretta da Jonathan (John) Wilford. Quest'azienda precedette di qualche giorno la Greyhound Air Lines (conosciuta anche come Greyhound Skyways), una filiale della famosa Greyhound Bus Lines.
Basata al Central Airport di Camden (New Jersey) la HAT si servì di tre S-51 per offrire servizi come il trasporto di persone, merci e posta. Gli stessi apparecchi furono anche usati per la scuola di volo diretta dal maggiore Frank T. Cashman che occupava anche la funzione di capo-pilota.
Le città di Philadelphia, Los Angeles e Chicago furono le prime a dotarsi di un trasporto sperimentale di posta aerea servendosi di elicotteri S-51.
L'azienda inglese Westland, che si era già cimentata nella costruzione di alcuni modelli di autogiro negli anni Trenta, il 10 gennaio 1947 firmò un accordo con la Sikorsky per la produzione su licenza dell'S-51. Il Westland-Sikorsky 51 Dragonfly non era tuttavia una copia esatta del modello americano. Il costruttore europeo rimotorizzò l'elicottero con un Alvis Leonides da 374/500 kW/cv (anziché il Pratt & Whitney Wasp Junior da 335/450 kW/cv) apportortando al progetto originale varie piccole modifiche.
Il prototipo del WS-51 Dragonfly immatricolato G-AKTW effettuò il primo volo il 5 ottobre 1948 nelle mani del pilota Alan Bristow.
Il primo operatore civile europeo a servirsi di questi apparecchi fu la British European Airways (BEA). Tra le prime compagnie ci fu anche la Pest Control Ltd. che si servì degli apparecchi WS-51 per effettuare i trattamenti aerei delle culture.
In campo civile questi modelli vennero impiegati (o anche solo testati) fino alla metà degli anni Cinquanta, prima di essere progressivamente sostituiti da altri elicotteri più moderni e performanti.
Sebbene fosse tutto sommato un buon apparecchio, l'S-51 in campo civile non ottenne il successo commerciale sperato dall’azienda americana. Il suo ragguardevole costo d’acquisto (il doppio dei piccoli apparecchi Bell 47B ed Hiller 360) e i suoi elevati costi operativi non ne facevano una macchina ideale per gli operatori dal punto di vista economico.
Il primo anno la Sikorsky infatti anziché vendere 60 apparecchi come previsto ne vendette unicamente 11, e l’anno successivo unicamente 3.
L'ultima evoluzione dell'S-51, sviluppata privatamente dall'azienda inglese, fu il Westland Widgeon che ebbe anch'esso un successo commerciale limitato.
Complessivamente la Sikorsky costruì 294 apparecchi della serie R-5/S-51, mentre la Westland produsse 149 WS-51. Gli operatori civili impiegarono una cinquantina di questi apparecchi.
Negli Stati Uniti la produzione in serie cessò nel corso del 1951.

Descrizione tecnica

Il Sikorsky S-51 è un elicottero quadriposto di formula classica della prima generazione. La fusoliera, costruita con tubi d’acciaio saldati e rivestimento metallico, è composta da tre sezioni: la cabina, il vano centrale con il motore e la trasmissione ed il trave di coda.
Il pilota accede alla cabina per mezzo di una porta scorrevole posta sul lato destro, mentre i passeggeri dispongono di un'altra porta scorrevole posta però sul lato sinistro. A causa della notevole altezza del pavimento da terra (superiore ad un metro) per facilitare l’ingresso l’elicottero è provvisto di un poggia piede.
Il pilota è seduto centralmente e gode di una buona visibilità in tutte le direzioni. I tre passeggeri sono seduti dietro su un unico sedile (rimovibile all’occorrenza) uno accanto all’altro. La cabina, dotata di ampie finestrature, ha un’altezza di 136 cm, una larghezza massima di 142 cm ed una lunghezza complessiva di 254 cm.
L'elicottero poteva essere provvisto di doppi comandi, ma in questo caso il sedile dei passeggeri doveva essere rimosso per far posto a quello dell'istruttore.
Il pannello degli strumenti è posto di fronte al pilota. Originariamente i comandi, di tipo classico, erano sprovvisti di servo-comandi. Questi furono forniti successivamente come kit opzionale, una novità molto apprezzata dai piloti. Sull'S-51 vi sono tre impianti idraulici separati: uno per gli ammortizzatori del rotore principale, uno per il freno rotore e infine uno per i freni delle ruote.
Nella sezione centrale della fusoliera sono montati il motore con i relativi accessori e la trasmissione principale. L'S-51 è mosso da un motore stellare a 9 cilindri Pratt & Whitney R-985-B4 Wasp-Junior raffreddato ad aria da 16.14 litri. Il motore, installato orizzontalmente, sviluppa a livello del mare una potenza massima al decollo di 335/450 kW/cv a 2'300 g/min (37.0 hg). Il compartimento del motore è isolato anteriormente e posteriormente da pareti parafiamma in metallo.
La trasmissione aziona il rotore principale tripala articolato. Le pale originali erano costruite in legno e metallo con rivestimento in tessuto trattato. Più tardi furono però introdotte nuove pale interamente metalliche, anch'esse molto apprezzate dai piloti in quanto miglioravano nettamente le qualità di volo dell'apparecchio.
L’elicottero è provvisto di due serbatoi per il carburante (91 ottani). Il primo è situato davanti al motore mentre il secondo si trova dietro. I serbatoi sono anch'essi separati da pareti parafiamma ed hanno una capacità complessiva di 379 litri. Il serbatoio dell’olio, che ha una capacità di 30 litri, è sistemato dietro il serbatoio posteriore del carburante.
L'impianto elettrico comprende una batteria da 24V 17Ah montata nel trave di coda ed un generatore 28.5V 50Ah. La presa per l'alimentazione esterna si trova su lato sinistro del trave di coda. Sullo stesso lato vi è lo sportello che permette l’accesso al bagagliaio dove, rispettando i limiti di centraggio, è possibile alloggiare un carico fino a 65.7 kg.
Il trave di coda monoscocca sorregge nella parte finale il rotore anticoppia tripala. Le pale del rotore di coda originali erano costruite con legno compensato misto in abete/betulla e rivestimento del bordo d’attacco con una lamina d'acciaio. Alcuni operatori sostituirono questo rotore con uno nuovo bipala con pale interamente metalliche, identico a quello montato sul Sikorsky S-55/H-19. Il rotore di coda era generalmente sprovvisto di un baffo o arco di protezione.
Il carrello d'atterraggio triciclo, che ha una carreggiata di 3.66 m, è costituito da due ruote principali e ruotino anteriore sterzabile di 360°. L’elicottero è sprovvisto di stabilizzatori sia orizzontali sia verticali.

Prestazioni

In condizioni atmosferiche standard, al peso massimo di decollo autorizzato di 2'404 kg, l’elicottero aveva una velocità massima di crociera a livello del mare di circa 136 km/h. La velocità massima autorizzata (Vne) a livello del mare era di 165 km/h. A partire da 1'158 metri d’altitudine la Vne doveva essere ridotta di 5 km/h ogni 305 metri ulteriori di quota.
Al peso di 2'404 kg il rateo iniziale di salita era di 305 m/min. Nelle stesse condizioni l'elicottero poteva effettuare un volo stazionario in effetto suolo a circa 1'675 metri di quota rispettivamente 1'066 metri fuori effetto suolo. La quota massima di tangenza in volo traslato era di circa 3'961 metri.
Con un consumo medio orario di 106-114 litri l'S-51 aveva un’autonomia di circa 392 km, corrispondenti a 3h20' di volo.

Dimensioni, pesi, carico utile

Il Sikorsky S-51 aveva un rotore principale del diametro di 14.63 m (area disco rotore 168 m2), mentre il rotore di coda aveva un diametro di 2.56 m. La fusoliera aveva una lunghezza di 12.52 m, mentre l'altezza misurata al mast era di 3.94 m.
Il peso a vuoto dell'apparecchio era di circa 1'723 kg, mentre quello massimo al decollo era di 2'404 kg (inizialmente era di 2'263 kg). Dedotto il peso standard del pilota (77 kg) e con una riserva di benzina ed olio per un'ora di volo (90 kg circa) il carico utile dell'apparecchio era di circa 516 kg oppure tre passeggeri con il rispettivo bagaglio.

Limitazioni del rotore e del motore

I giri del rotore dovevano essere mantenuti entro 168 e 245 g/min. Il regime del motore in volo doveva essere compreso tra 2'050 e 2'300 g/min. La temperatura dei cilindri doveva essere compresa tra 100 e 260°C.

Autorotazione

Il pilota in caso di avaria al motore (o al rotore di coda) durante il volo di crociera ad una quota superiore di 120 metri dal suolo doveva eseguire un'autorotazione abbassando subito il passo collettivo mantenendo una velocità costante approssimativa di 96 km/h (60 mph). La flare doveva essere iniziata ad un’altezza di 6-9 metri così da ridurre la velocità a circa 40 km/h (25 mph). Il contatto con il terreno avveniva ad una velocità leggermente inferiore. Se le circostanze lo permettevano l’elicottero poteva anche essere posato senza velocità d’avanzamento.

Accessori

Il Sikorsky S-51 poteva essere dotato di vari equipaggiamenti opzionali tra i quali: riscaldamento e ventilazione della cabina, kit di soccorso, luci d'atterraggio, luci interne, protezioni esterne, kit spray, barelle esterne per il trasporto di due feriti, verricello esterno, gancio per il trasporto di carichi sospesi e kit in cabina per il trasporto di posta.

Impiego civile

Il Sikorsky S-51 è stato impiegato principalmente per il trasporto di passeggeri e posta, per il trattamento aereo delle culture e la scuola di volo. E' stato anche spesso usato sperimentalmente per testare le capacità pratiche dell'elicottero per esempio come mezzo di ricerca e soccorso, gru aerea, piattaforma d’osservazione (anche sui convogli in navigazione), fotografia e riprese aeree, pubblicità aerea, ecc.

Il Sikorsky S-51 in Svizzera

Nel corso dell'estate del 1948 la Air Import di Lucerna informò l'UFAC della sua intenzione di presentare in Svizzera l'elicottero Sikorsky S-51. Autorità civili e militari mostrarono grande interesse per il programma allestito dalla neo-fondata società lucernese che aveva previsto dimostrazioni di volo in varie città e località elvetiche.
Il 22 settembre il pilota inglese Alan Bristow atterrò all'aeroporto di Kloten ai comandi del Sikorsky S-51 G-AJHW (n/s 5117 a/c 1946), l'apparecchio di dimostrazione usato dalla Westland. Il giorno successivo trasportò sperimentalmente in due voli dei sacchi postali tra la Zürcher Sihlpost (decollando dalla piazzale della caserma) e gli aeroporti di Kloten e Dübendorf. L'eccezionale evento venne commemorato con uno speciale timbro postale.
Nel pomeriggio l'apparecchio raggiunse l'aeroporto militare di Meiringen. Qui il giorno successivo l'S-51 effettuò dei voli dimostrativi per conto delle aziende idroelettriche. Nel corso dei voli Bristow trasportò del materiale contenuto in una rete sospesa al gancio baricentrico e issò a bordo persone e materiale vario servendosi del verricello. Vennero inoltre effettuati dei voli di ricognizione sorvolando le linee elettriche. L’elicottero procedette poi ad una prima serie di atterraggi in montagna.
Il 25 settembre il pilota inglese arrivò a Losanna dove effettuò altre dimostrazioni dopo essere atterrato nei giardini del Comptoir Suisse.
Il 26 settembre presentò l'elicottero durante il meeting aereo (festa dell’aria e campionati nazionali di volo acrobatico) organizzato a Porrentruy per poi fare ritorno a Meiringen.
Il giorno successivo riprese i voli di valutazione per conto dell’esercito ai quali parteciparono anche alcuni rappresentanti dell’UFAC e del Club Alpino Svizzero. Nel corso della mattinata l'elicottero effettuò alcuni atterraggi nella zona dell'alpe Krautmättli (1'800 m) e della Lütschentalalp (2'050 m) con un passeggero a bordo. In seguito, solo a bordo, Bristow atterrò nella zona dello stand di tiro Ebenfluh-Axalp (2'300 m). Dopo essere rientrato a Meiringen si recò a Berna dove eseguì altri voli sperimentali per il trasporto di posta.
Il 28 settembre l’elicottero mantenendosi in volo stazionario sopra il tetto della posta centrale di Berna (non potè atterrare perché il tetto era troppo fragile per reggere il peso dell'apparecchio), prese in consegna dei sacchi postali. Il giorno successivo vennero effettuati voli analoghi da e per Bienne.
Le prove si conclusero il 30 settembre quando l’elicottero lasciò la Svizzera.
Le dimostrazioni suscitarono grande interesse e furono molto seguite dai giornalisti e dai reporter. Questi voli sperimentali servirono soprattutto a mostrare le potenzialità dell'elicottero come mezzo di trasporto, ricerca e soccorso.
La Air Import, che assunse la rappresentanza ufficiale per la vendita di questo apparecchio in Svizzera, rinunciò probabilmente per ragioni finanziarie al suo acquisto.
L'anno seguente ripiegò sul più modesto, ma soprattutto più economico, Hiller 360. Il Sikorsky S-51 costava infatti all’epoca l'astronomica soma di 360'000.- Frs., mentre un'ora di volo veniva fatturata al cliente circa 800.- Frs.

L'arrivo dello "spraycopter" in Vallese

Alla fine di aprile del 1950 l'azienda inglese Pest Control, che effettuava trattamenti aerei servendosi di apparecchi WS-51, giunse in Vallese per intraprendere un'azione di lotta contro l’invasione dei maggiolini, responsabili di gravi danni al settore agricolo. A tale scopo si servì dell'apparecchio G-ALEI (n/s WA/H/4, a/c 1949).
Il 1° maggio nel corso di un volo di prova l'elicottero in fase d’atterraggio venne danneggiato, per cui fu necessario sostituire il trave di coda. Dall'Inghilterra venne spedito quello appartenente all'elicottero G-ALEG che venne montato il 4 maggio.
Lo stesso giorno l'apparecchio iniziò i voli anti-parassitari pilotato a turno dai piloti Jimmy Harper, Lincoln Lord e Peter Moore. Quest'ultimo nel primo pomeriggio sfortunatamente urtò un cavo telefonico è precipitò ad ovest del villaggio di Aproz riportando gravi ferite.
Nell'incidente, il primo occorso in Svizzera ad un elicottero, l'apparecchio venne quasi completamente distrutto.
Il Sikorsky S-51 G-AJHW fece nuovamente la sua apparizione in Svizzera nel maggio del 1954 in occasione della Mustermesse di Basilea (MUBA). Noleggiato dalla Flugzeughandels di Zurigo, venne usato sperimentalmente dalla polizia come piattaforma di osservazione.
All'epoca questo apparecchio veniva anche usato per scopi pubblicitari e recava la scritta pubblicitaria “Persil bleibt Persil”, ossia “Persil resta Persil”, il celebre slogan del produttore di detersivi Henkel.
In quell'occasione l'apparecchio venne pilotato da John Crewdson. Fu quella molto probabilmente l'ultima apparizione di questo apparecchio in Svizzera.

Note d'interesse

Nell'agosto del 1946 HAT aprì una scuola di volo per piloti d'elicottero. Il prezzo per un'ora di istruzione sul Sikorsky S-51 era di 100$.
Nell'ovest della Pennsylvania un S-51 della HAT venne usato sperimentalmente per prevenire i danni del gelo. Volando a bassa quota sopra il frutteto l'apparecchio riuscì ad innalzare la temperatura di qualche grado prevenendo così la formazione del ghiaccio che avrebbe compromesso il raccolto. Questo impiego inusuale venne richiesto dalla Fruit Growers Exchange Organization.
Nel 1946 un senatore americano usò per la sua campagna elettorale un S-51 della HAT per raggiungere le località più remote.

Link interessante

E' infine un prezioso documento filmato che proviene dagli archivi British Pathé: https://www.britishpathe.com/video/helicopter-demonstration-1/query/sikorsky+s-51

HAB 01/2011