GS211  

Si tratta di una versione più complessa ed ingrandita del GS106 di cui è fratello maggiore non solo per le dimensioni. La cellula cosi come tutti i progetti precedenti è costruita su di una combinazione di materiali diversificati tra loro che includono non solo alluminio ed acciaio aeronautico per le sezioni sottoposte ad uno stress meccanico elevato, ma anche di materiali ultraleggeri di ultima generazione e pannelli termoplastici.

Questo elicottero cosi come il GS106 è in grado di raggiungere i 250 kts e può volare fino a circa 5500 metri (16000 ft) asl IGE. E’ provvisto di due motori piuttosto potenti gestiti da un sistema di ripartizione della potenza che come vedremo rende questa macchina particolarmente efficiente dal punto di vista energetico e di un sistema di spinta davvero innovativo, descritto lungo il corso di questa sezione composto di due fan posteriori sistemati quasi alla base del tronco di coda, aventi caratteristiche tecniche davvero uniche.

Il GS211 può ospitare al suo interno fino a nove passeggeri e due piloti, oppure dieci passeggeri ed un pilota, tuttavia la combinazione ottenibile è molto vasta dato lo studio accurato della distribuzione degli spazi interni. Nella versione EMS è possibile trasportare fino a due barelle contemporaneamente all’interno della cabina. Questo elicottero è stato pensato anche per missioni di soccorso aereo proprio grazie alla sua stabilità ed alla elevata velocità di crociera.

La fusoliera offre un bassissimo coefficiente di resistenza, poiché è stata disegnata tenendo in considerazione tutti è tre i punti di resistenza aerodinamica cui è sottoposta. Il profilo del GS211 è molto fluido e privo di spigoli, il muso penetra efficacemente nell’aria. E’ molto buono anche l’assorbimento aerodinamico laterale cosi come la forma al di sotto dei dischi rotore che lascia scorrere il flusso proveniente dall'alto in maniera lineare senza troppe variazioni di forma. E’ noto il problema della resistenza che la superficie superiore della fusoliera produce rispetto al flusso d’aria che il rotore spinge verso il basso e che attraversa quest’area, riducendo il rendimento con formazione di turbolenze importanti che sono sempre piuttosto sconvenienti soprattutto in volo stazionario, poiché quella porzione di fusoliera al di sotto di esso produce una resistenza passiva piuttosto importante. (vedi sezione resistenza)

Il sistema di navigazione e gestione dell’avionica è doppio, nella sola versione EMS invece è singolo poiché lo spazio del secondo schermo è dedicato ad uno degli operatori di bordo, in ogni caso la macchina consente il volo in IFR, oltre ad essere equipaggiato con sistema di visione notturna integrato, che proietta le immagini termiche direttamente su di uno schermo prossimo al lunotto anteriore. In questo modo il pilota non avrà alcun bisogno di indossare visori notturni che spesso rendono poco confortevole il volo.

Tutti i comandi sono di tipo fly-by-wire a controllo digitale, allo stesso modo gli attuatori ed i servo sono tutti elettromeccanici garantendo una risposta rapida e precisa dei comandi, rendendo la macchina molto rapida ed efficace.

I carrelli di atterraggio sono stati ridisegnati, ed includono una coppia posteriore provvista di sistema basculante, ed un carrello a doppio ruotino anteriore che rientra nella tasca anteriore al di sotto della fusoliera.

Anche questa macchina può volare secondo tre modalità diverse a secondo della natura della missione esattamente come accade con il GS106, tuttavia diversamente da quest’ultimo il GS211 possiede un innovativo sistema di spinta che gli permette non solo di raggiungere una velocità elevata ma contemporaneamente di recuperare i gas di scarico provenienti dai motori per alimentare parzialmente i rotori di spinta.

MOTORI TURBO-ELETTRICI.

Il GS211 è senza dubbio l’ennesimo tentativo di progettazione di un velivolo che impieghi motori elettrici attivi, questo elicottero viene concepito per offrire questa opportunità di innovazione senza precedenti.

Alla radice del tronco di coda infatti sono sistemati due motori elettrici che guidano i rotori di coda, questo sistema permette un alleggerimento maggiore sia della struttura che della meccanica, poiché non vi sono complessi e pesanti alberi e scatole di trasmissione, che collegano i due rotori al sistema di trasmissione principale. Inoltre i motori possono essere attivati o disattivati a seconda della natura del volo.

I motori elettrici sono sovralimentati meccanicamente da una piccola turbina passiva che sfrutta i gas di scarico provenienti dalle turbine, per aumentare la potenza già disponibile sui motori turbo-elettrici, e da un generatore accoppiato con le turbine stesse. Questo sistema permette il riciclo termodinamico di parte dell’energia termica prodotta dalle turbine che viene utilizzata sui motori turbo-elettrici per aumentare la potenza e quindi la velocità di traslazione dell’elicottero.

I motori elettrici vengono alimentati attraverso un apposito generatore collegato alla trasmissione principale che viene azionato solo quando la macchina necessita di una spinta ulteriore, in modo da ripartire la potenza necessaria in maniera ottimale. Il GS211 infatti può volare in tre modalità differenti esattamente come il GS106.
In modalità elicottero la macchina non impiega i rotori di coda per la spinta poiché le operazioni in questo caso non richiedono una elevata velocità operativa. Si pensi ad esempio ad operazioni di sorveglianza, di lavoro aereo, ed ovviamente nelle fasi di avvicinamento, atterraggio e decollo in condizioni IGE, e la potenza dei turboalberi viene esclusivamente indirizzata al rotore coassiale.

La modalità due, cioè quella combinata, permette al pilota di scegliere di utilizzare entrambe le possibilità, e cioè impiegare sia i rotori principali sia i due rotori di coda, in modo da incrementare la velocità di traslazione entro un certo limite. Questa modalità richiede una quantità di energia superiore poiché l’intero sistema è in attività e richiede una buona porzione di potenza disponibile.

La terza modalità invece, è particolarmente indicata per la copertura di lunghe distanze ad alta velocità. In questo caso la ripartizione di potenza disponibile tra i rotori principali ed i rotori di spinta viene gestita da un sistema di controllo elettronico. La potenza massima disponibile infatti viene interamente concentrata sui rotori di spinta (turbo-elettrici) mentre i rotori principali possono ruotare quasi completamente in autorotazione.
La spinta prodotta dai motori turbo-elettrici permette all’elicottero di raggiungere velocità prossime ai 300kts (556 Km/h) utilizzando quasi esclusivamente il generatore che alimenta i motori elettrici accoppiati con una piccola turbina passiva, che come descritto prima, riutilizza il potenziale termodinamico dei gas di scarico dei motori principali ed i generatori elettrici.

Questa condizione di volo è sicuramente la più vantaggiosa poiché la potenza impiegata sui rotori di spinta è inferiore a quella applicata sui rotori principali. Tuttavia è importante precisare che la macchina deve raggiungere progressivamente questa condizione di volo, che viene calcolata nell’ordine di qualche minuto dal decollo.
La modalità Tre è particolarmente indicata per la copertura di lunghe distanze, in breve tempo. Una versione indicata per il soccorso aereo come illustrata qui in questa sezione rende l’idea di quanto possa essere efficace ed utile questa ulteriore possibilità se si pensa al pattugliamento ed all’intervento in mare, o lungo le coste, riducendo i tempi di intervento fino ad un quarto di quelli ottenuti con elicotteri convenzionali.

   
©Gino D'Ignazio Gizio