Aérospatiale SA 315B Lama - Storia e descrizione tecnica

Il 17 marzo 1969 il pilota collaudatore francese Roland Coffignot assistito dall'ingenere di bordo Gérard Boutin effettuò il primo volo di collaudo dell'Aérospatiale SA 315B Lama, un elicottero nato da una specifica esigenza dell'esercito indiano.
Ripercorriamo la storia di questo "mulo dell'aria", al lavoro ormai da oltre quarant'anni. Per l'apparecchio francese si sta avvicinando la data della pensione.
 

Le origini

Un "mulo dell'aria", proprio così è stato definito da molti piloti l'Aérospatiale SA 315B Lama. Le analogie con il simpatico equino sono, a pensarci bene, parecchie: entrambi sono un ibrido (il primo tra una cavalla ed un asino, il secondo tra l'Alouette 2 e l'Alouette 3). Mulo ed elicottero inoltre si distinguono per robustezza, forza (potenza nel caso dell'elicottero), rusticità, resistenza al duro lavoro, grande adattabilità. In estrema sintesi queste sono le principali qualità che sono valse all'elicottero francese quella fama e grande stima che lo accompagnano fin dalla sua apparizione. Le operazioni commerciali con questo apparecchio sembrano però ormai giungere al termine, una scadenza voluta dallo stesso costruttore fissata al più tardi per il 2020.
Sebbene il Lama abbia compiuto come detto il suo primo volo nel 1969, le sue origini risalgono ad oltre un decennio prima.
L'11 marzo 1958 compì infatti il suo primo volo l'SE 3150, un Alouette 2 modificato e motorizzato con una turbina Turbomeca Artouste III e un rotore principale di maggior diametro, gli stessi successivamente usati sull'SE 3160 Alouette 3.

Con questo apparecchio costruito in due esemplari (F-ZWVM e F-ZWVN – in seguito immatricolato F-ZWVB) il celebre pilota francese Jean Boulet il 9 giugno 1958 stabilì un primato mondiale di quota salendo a 10'984 m.
Per varie ragioni questa variante però non entrò mai in produzione, ma ispirò appunto la costruzione dell'SA 315B Lama.
Verso la fine del 1968 l'Indian Air Force era alla ricerca di un apparecchio adatto all'impiego ad alta quota da utilizzare nella regione dell'Himalaya. Secondo le specifiche l'elicottero doveva essere in grado di trasportare oltre a due uomini d'equipaggio un carico utile di almeno 200 kg e poter atterrare e decollare a 6'000 metri di quota. Nemmeno l'SE 3160 Alouette 3 sarebbe quindi stato in grado di soddisfare le esigenze delle autorità militari indiane.
La divisione elicotteri dell'Aérospatiale rispolverò allora i piani dell'SE 3150 ed in poco tempo approntò il prototipo SA 315A n/c 001 che ricevette la matricola civile F-BPXS, esteriormente molto simile all'SA 318C Alouette 2. L'elicottero fu realizzato, come già accennato, utilizzando principalmente i componenti dell'Alouette 2 e 3.

L'Indian Air Force fu molto soddisfatta del nuovo elicottero che nel corso delle prove dimostrative tenutesi nel 1969 nella regione del Karakorum, un gruppo montuoso situato a nord-ovest della catena dell'Himalaya, compì decolli ed atterraggi a 6'858 metri d'altezza.
Com'era già avvenuto in precedenza, il fabbricante scelse il nome di un animale da abbinare al nuovo apparecchio. A partire dal 1970 venne ufficialmente usato l'appellativo Lama, ispirato dal camelide originario del Sudamerica usato quale animale da soma in alta montagna. Tra l'altro proprio in Sudamerica diversi SA 315B Lama furono acquistati dagli eserciti di Argentina, Cile, Bolivia, Ecuador, El Salvador e Perù soprattutto per compiti di ricerca, soccorso e rifornimento.

Il record di altezza

I voli nella regione dell'Himalaya furono solo il preludio di una lunga e brillante carriera. Nel 1972 l'Aérospatiale modificò l'F-BPXS alleggerendolo il più possibile allo scopo di stabilire un nuovo record mondiale di altezza. Il peso dell'aeromobile venne perciò ridotto dagli abituali 1'100 kg circa a soli 790 kg.
Qualcuno aveva suggerito di far atterrare l'elicottero sull'Everest, tuttavia Henri Ziegler, all'epoca presidente e direttore generale di Aérospatiale, si oppose all'idea di far posare l'apparecchio sul "Tetto del mondo" che considerava, da buon alpinista, come "sacro".
Il 21 giugno 1972 Jean Boulet, che già deteneva il primato d'altezza, partì da Istres/F e salì all'incredibile quota di 12'442 metri. Questo record ufficiosamente è stato battuto solamente il 25 marzo 2002 dal pilota francese Frédéric North, che a bordo di un AS 350B2 Ecureuil ha portato il primato a 12'954 m.

Boulet allo stesso tempo stabilì involontariamente un altro record: quello dell'autorotazione più lunga. La turbina infatti si spense appena ridusse la potenza: la temperatura esterna era infatti scesa a -63 °C.
La certificazione civile da parte delle autorità aeronautiche francesi venne rilasciata il 30 settembre 1970 e paritempo venne avviata la produzione in serie. I primi esemplari lasciarono la catena di montaggio all'inizio del 1971.
Oltre ai clienti militari già citati l'SA 315B Lama è stato utilizzato anche dall'esercito di Pakistan, Angola, Marocco e Togo e naturalmente da numerosi operatori civili in tutto il mondo, soprattutto in Europa, Canada e Stati Uniti.
In Europa, ma soprattuto in Francia, Svizzera, Italia ed Austria, questo apparecchio è stato molto utilizzato per il trasporto aereo di materiale. Tutt'oggi continua ad operare con piena soddisfazione dei vari operatori. Salvo colpi di scena tuttavia l'ora del suo pensionamento sembra però essere ormai vicina.

Una fine carriera preannunciata

Nel corso di un seminario tenutosi nel dicembre 2010 a Marignane, Eurocopter ha spiegato agli operatori i motivi che l'hanno spinta a prendere la decisione di revocare il certificato tipo. In base ai dati forniti questo avverrà alla fine del 2020, ossia dopo oltre 60 anni dal primo volo.
Le ragioni sono di varia natura alcune delle quali sono menzionate di seguito. Per quanto riguarda la costruzione delle pale, ad esempio, i vecchi processi di costruzione non sono più autorizzati per motivi ambientali (uso di materiali quali il cromo ed il cadmio).
Per alcuni vecchi macchinari utilizzati per la costruzione dei pezzi è invece scaduto il servizio post-vendita. Anche volendo costruire gli stessi pezzi con nuovi macchinari e moderni processi di fabbricazione, nonché nuovi materiali e leghe, i costi di certificazione sarebbero sproporzionati. Vi sono poi molte altre ragioni: volontà di ridurre il carico ambientale (i nuovi turbomotori consumano il 30-35% in meno e emettono la metà delle emissioni foniche) e i costi diretti di manutenzione.
Un problema citato senza molto rilievo, ma forse decisivo, è il fatto che in seguito ai cambiamenti intercorsi dai tempi in cui la famiglia degli elicotteri leggeri a turbina veniva costruita dalla Sud Aviation, il costruttore francese ha "perso le tracce" di diversi elicotteri leggeri in seguito ai continui cambiamenti di proprietà. Per comprendere il problema si deve sapere che il detentore del certificato tipo iniziale di un aeromobile, ne risponde in caso di difettuosità comprovata in seguito ad incidenti imputabili alla vetustà degli aeromobili stessi; inoltre i componenti tolti da un elicottero messo fuori servizio da qualche parte nel mondo, in assenza di un controllo, potrebbero riapparire su un elicottero attualmente in volo senza poterne verificare lo stato effettivo, creando sia un elevato rischio per la sicurezza di volo, sia importanti ricadute (finanziarie, d'immagine, ecc.) anche per il detentore del certificato tipo.
La mancanza di informazioni da parte della clientela non permette, tra l'altro, di pronosticare i bisogni e dunque di organizzare un magazzino ed un servizio d'assistenza.
Infine il costruttore come ben sappiamo offre una gamma di macchine moderne in grado di assolvere i compiti precedentemente assegnati agli Alouette 2, Alouette 3 e Lama, ed è quindi ovvio che cerchi di promuovere la vendita di queste macchine.
Il Lama, vera e propria icona nel settore dell'elitrasporto, grazie alle sue straordinare qualità ha rappresentato per molti anni una vera sfida per i costruttori che cercavano un valido sostituto. E' stata la stessa casa francese ad aver proposto quale successore l'AS 350B3 Ecureuil, ormai universalmente considerato l'erede diretto del Lama. Anche i piloti più affezionati non nascondono che il B3 è davvero una valida alternativa, molto performante, più veloce e spazioso, e dunque degno successore del Lama.
Se non fosse per gli argomenti appena accennati, v'è però da giurare che molti operatori continuerebbero a servirsi del vecchio Lama anche dopo la scadenza indicata.
Per voce degli stessi piloti in alta quota, soprattutto con forte vento, quest'ultimo è più stabile e quindi facile da pilotare rispetto ad altre macchine.
L'SA 315B Lama è stato prodotto su licenza in India dalla Hindustan Aeronautics Ltd. HAL di Bangalore con la denominazione “Cheetah” (corrispettivo italiano di ghepardo), mentre in Brasile è stato assemblato dalla Helibras dove è conosciuto dagli operatori con il nome Gaviâo (falco).
Alla fine del 1972 gli esemplari prodotti erano 78, ordinati da 19 operatori dislocati in 11 nazioni.
Complessivamente tra il 1969 ed il 1985 sarebbero stati prodotti, in base ai dati forniti da Eurocopter, 447 apparecchi. Una cinquantina quelli convertiti a partire dalle cellule degli Alouette 2. A questi si aggiungono quelli prodotti in India il cui programma comprendeva la fornitura di 140 esemplari, 40 dei quali completati inizialmente con pezzi prodotti in Francia. Il primo esemplare assemblato in India volò i 6 ottobre 1973.
Nel 1981, 10 anni dopo l'inizio della produzione in serie, gli esemplari prodotti dalla casa francese erano 285, 133 quelli invece prodotti in India dalla HAL.
Nel 1971 il suo prezzo di vendita ammontava a circa 745'000 CHF, l'equivalente di circa 2'000'000 CHF di oggi (2013).

Descrizione generale

L'Aérospatiale SA 315B Lama è un elicottero leggero plurimpiego monoturbina di formula standard. Si compone di tre sezioni principali: la cabina, la struttura centrale e il traliccio di coda.
La cabina dalla caratteristica forma a bolla (dimensioni 130 x 196 x h 133 cm) può accogliere cinque occupanti ed ha un volume di circa 1.7 mc. E' costituita da un'armatura metallica rivestita da pannelli in Plexiglas. Pilota e passeggeri godono di un'ottima visibilità in tutte le direzioni. I due sedili frontali (quello di destra è occupato dal pilota) possono essere regolati in profondità. Sono normalmente dotati di cinture di sicurezza a tre punti e dispongono di un vano porta documenti.

I tre passeggeri siedono dietro l'uno accanto all'altro su di una panchina ripiegabile. Per il "comfort" degli occupanti (invero assai ridotto) sopra le loro teste ci sono delle tendine parasole, una bocchetta d'aerazione frontale e una situata su ciascuna porta. Su richiesta l'operatore poteva far installare un impianto di riscaldamento e un dispositivo di disappannamento.
L'accesso alla cabina, non propriamente agevole soprattutto per chi sale davanti, avviene attraverso due porte interamente vetrate sganciabili in volo in caso d'emergenza.
Il pavimento della cabina forma un cassone rigido fissato alla sezione centrale. Nella parte inferiore vi è un pannello rapidamente smontabile che facilita l'accesso agli organi di comando, ai circuiti elettrici ed alle installazioni radio.
All'interno della cabina dietro ai sedili frontali, rispettando il limite strutturale del pavimento, può essere trasportato un carico fino a 230 kg.
L'energia elettrica è fornita con una tensione di 28.5 V da un generatore da 4 kW di potenza continua e da una batteria al nickel-cadmio da 40 Ah. Quest'ultima è facilmente accessibile ed è disposta in uno spazio ben ventilato a prua.

Il computer di bordo

Come sull'Alouette 3 il pilota può servirsi di un "computer" (che in effetti è un regolo-calcolatore, quindi niente a che vedere con i computer che conosciamo noi oggi) che gli permette di calcolare la massa massima ammissibile in volo stazionario. Inserendo la temperatura ad una determinata altitudine pressione (pression altitude) si ottiene la densità d'altitudine (density altitude), e da qui il dato del passo massimo (pas general) valido per le condizioni atmosferiche del momento. Successivamente con questo valore si ricava nell'apposita scala la massa massima ammissibile in volo stazionario. Con un po' di pratica la calcolazione può essere eseguita in modo preciso.
Nella pratica tuttavia questo apparecchio viene utilizzato ben poco, soprattutto dai piloti civili che si affidano piuttosto alla loro all'esperienza.

Struttura centrale

La struttura centrale, simile ad una gabbia, unisce la cabina con il traliccio di coda e supporta i componenti dinamici quale turbomotore, trasmissione principale, nonché rinvii dei comandi, impianti idraulici per i comandi e lubrificazioni.
All'interno di questa struttura c'è il serbatoio che a seconda del tipo (cubico o quadrilobico, cioè con angoli arrotondati) ha una capacità di 580 rispettivamente 575 litri. Questo è isolato dal propulsore per mezzo di lamiere parafiamma.
Il carrello d'atterraggio (rialzato rispetto all’SE 3130/313B/3180 Alouette 2) è formato da due pattini in duralluminio con sottili lamine di rinforzo in acciaio inossidabile, dalle traverse elastiche costruite con tubi d'acciaio fissati alla struttura centrale e dagli ammortizzatori fissati da una parte alla traversa posteriore e dall'altra alla struttura centrale.
Per le manovre a terra sono disponibili due ruote che vengono applicate ai pattini.

Trave di coda

La coda, di sezione triangolare, ha invece una struttura a traliccio che supporta l'albero di trasmissione di moto del rotore di coda e tutto l'insieme del rotore di coda. Ai tre quarti posteriori del traliccio troviamo due superfici aerodinamiche fisse, unite da un tubo trasversale, che svolgono la funzione di stabilizzatore durante il volo traslato, mentre all'estremità posteriore vi è un tubo piegato ad arco che funge da protezione per il rotore di coda.

Controlli sulla struttura

Sia per la costruzione della sezione centrale sia per la trave di coda il costruttore ha previsto delle strutture tubolari costruite con tubi d'acciaio saldati ermeticamente ed intercomunicanti tra di loro.
Questa soluzione, adottata dai costruttori di aeromobili fin dagli albori proprio per la sua semplicità e solidità, permette con una certa facilità di calcolare le forze causate da trazioni, torsioni e compressioni.
La genialità, già introdotta dal costruttore francese sull'Alouette 2, è stata quella di effettuare delle saldature ermetiche su dei tubi intercomunicanti per poi dotare ciascuna struttura di una piccola valvola, simile a quella in uso sulle camere d'aria degli pneumatici. Introducendo poi dell'azoto gassoso sotto pressione si evita la corrosione causata da ossidazione, garantendo quindi la longevità delle strutture. L'azoto infatti è un gas privo di ossigeno ed è spesso utilizzato per la conservazione di elementi soggetti ad ossidazione. La pressione va controllata regolarmente ed ogni sua diminuzione evidenzia dei cedimenti a livello delle saldature in seguito alla formazione di cricche.
A questo scopo vengono montati dei piccoli indicatori detti "video pi" avvitati sulle valvole delle due strutture che segnalano visivamente il calo di pressione. Il pilota durante la sua ispezione prevolo, oppure il tecnico durante l'ispezione dopo l'ultimo volo della giornata, può rendersi conto dell'effettiva integrità delle strutture.
Per localizzare le cricche i meccanici si servono generalmente di uno speciale spray o anche più semplicemente di acqua e sapone. Le bollicine d'aria evidenziano la presenza di cricche. Non è sempre facile rilevarle, soprattutto se queste compaiono nella struttura centrale sotto il cosiddetto plancher mécanique.

Rotore, trasmissione e comandi

L'Aérospatiale SA 315B Lama è provvisto di un rotore principale tripala articolato con pale interamente metalliche e di un rotore di coda anch’esso tripala.
Il rotore principale gira normalmente ad un regime di 353 g/min (2'001 g/min rotore di coda), mentre il limite per l'autorotazione va mantenuto entro 270 e 420 g/min.
La trasmissione principale comprende un riduttore a doppio stadio accoppiato ad una frizione centrifuga per mezzo di una ruota libera ed una trasmissione per il rotore di coda abbinata ad un rinvio angolare.
I comandi del passo collettivo e quello ciclico sono dotati di servo-comandi idraulici mentre il rotore di coda ne è sprovvisto.

Il turboalbero Artouste IIIB1

L'SA 315B Lama è propulso da un turboalbero Turbomeca Artouste IIIB1 costruito dalla Turbomeca, una società francese fondata nel 1938 da Joseph Szydlowski.
Questo motore, che ottenne l'omologazione da parte dei Servizi ufficiali francesi il 25 maggio 1961, è del tipo solidale (anche detto "turbina legata") ed è derivato dall'Artouste IIC montato sull'Alouette 2. Differisce da quest'ultimo per avere uno stadio di compressore ed uno di turbina supplementari che gli permettono di sviluppare una potenza maggiore.
E' in grado di sviluppare una potenza sull'albero di 640/870 kW/cv, anche se tuttavia tale potenza è volutamente ridotta a 440/590 kW/cv per la fase di decollo e 405/550 kW/cv continui.
Rispettando i limiti imposti dal costruttore, la trasmissione può assorbire una potenza continua di 398/542 kW/cv.

Con un consumo medio di circa 220 litri di kerosene per ora di volo l'SA 315B Lama ha un'autonomia massima indicativa di 500 km, corrispondenti a 2h45' di volo. La velocità massima permessa (Vne) è di 210 km/h.

Dimensioni, pesi, carico utile

L'SA 315 Lama ha un rotore principale del diametro di 11.02 m (area disco rotore 95 mq), mentre il rotore di coda ha un diametro di 1.91 m (area disco rotore 2.87 mq). La fusoliera ha una lunghezza di 10.23 m, mentre l'altezza misurata al mast è di 3.09 m.
Il peso standard a vuoto dell'apparecchio è di circa 1'100 kg, mentre quello massimo al decollo con carico interno è di 1'950 kg rispettivamente 2'300 kg con carico sospeso. Dedotto il peso standard del pilota (77 kg) e con una riserva di benzina ed olio per un'ora di volo (184 kg circa) il carico utile dell'apparecchio è di circa 800 kg oppure 4 passeggeri. Al gancio baricentrico (modello SIREN o ERC a scelta) può essere sospeso un carico fino a 1'135 kg.

Limitazioni del rotore

In volo il rotore principale gira con un regime di 353 g/min, mentre il rotore di coda compie 2'001 g/min. In autorotazione i giri del rotore devono essere mantenuti entro 270 e 420 g/min.

Accessori

La grande versatilità dell'SA 315B Lama può essere ulteriormente incrementata con vari equipaggiamenti accessori, tra i quali si elencano i principali, ossia: doppi comandi, riscaldamento, installazione sanitaria, verricello di soccorso, gancio baricentrico, specchi anteriori per il carico sospeso, sci per atterraggi sulla neve, galleggianti fissi, galleggianti d'emergenza, cesti esterni portaoggetti, interni VIP, luci d'atterraggio, luci anti-colisione, filtri anti-sabbia statici, kit agricolo spray, installazione dell'ossigeno, estintore, impianto radio.

Impiego civile

L'SA 315B Lama ha trovato un vasto impiego in campo civile soprattutto come gru aerea. Tra i suoi compiti principali si possono elencare il trasporto di persone e materiale, logging, lotta agli incendi di bosco, elisoccorso, heli-ski, trattamenti spray.
Nonostante il tempo trascorso dal suo primo volo sono ancora diversi gli utilizzatori che si servono di questo versatile apparecchio, anche se il numero di quelli in servizio è costantemente diminuito negli ultimi anni.

L'SA 315B Lama in Svizzera

Il Lama fece la sua apparizione in Svizzera nella primavera del 1971. La prima compagnia ad acquistarlo fu la Air Zermatt (HB-XDI n/s 2207 e HB-XDL s/n 2225 ), seguita da Air Glaciers (HB-XDG s/n 2221) ed Eliticino (HB-XDN s/n 2232). Il successo fu immediato a tal punto che nel giro di pochi anni le compagnie di elitrasporto appena menzionate ne acquistarono subito altri. Il Lama divenne nel giro di qualche anno l'icona del trasporto aereo con elicotteri.

Erano gli anni del boom edilizio in cui vennero costruiti impianti di risalita, acquedotti, linee elettriche, ripari valangari, capanne e resort turistici.
Ovunque, sia al nord che al sud delle Alpi, era possibile udire l'inconfondibile suono (qualcuno lo chiamerebbe impropriamente rumore!) di questi apparecchi al lavoro.
Fino a quel momento il trasporto dei carichi eccedenti i 350-400 kg erano il più delle volte trasportati o dagli Agusta-Bell 204B in servizio con la Heliswiss o dai pochi SE 3160 Alouette III della Air Zermatt o Air Glaciers.
La messa in servizio di questo apparecchio coincise con la standardizzazione del peso del carico trasportato ad 800 kg.
Contrariamente ai primi piloti che imponevano ai loro meccanici il rispetto quasi tassativo del peso dei carichi, fissato generalmente a 750 kg (conservavando quindi un buon margine di riserva di potenza fino ad una quota di 1'000-1'500 m circa), nel corso degli anni si è assistito ad un progressivo aumento del peso medio trasportato. Non è raro quindi sentire che questo o quel pilota, ovviamente con le giuste condizioni, hanno trasportato dei carichi sospesi di 1'100-1'200 kg.
Qualche pilota è andato però oltre, soprattutto durante i lavori di esbosco, abusando quindi della grande riserva di potenza ma fors'anche di sano buon senso. "Di questi sovraccarichi apparentemente non resta traccia immediata" afferma un tecnico della Heliswiss oggi in pensione "ma a lungo andare noi meccanici ci accorgevamo durante le revisioni se i piloti avevano abusato continuamente della potenza disponibile. Ad essere particolarmente sollecitata era naturalmente la trasmissione. La torsione del traliccio di coda era un altro indizio inequivocabile”.
Tra l'altro Bohag, Air Zermatt ed Heliswiss hanno utilizzato per molti anni i Lama provvisti di verricello per effettuare gli interventi di elisoccorso più impegnativi fino a quote di oltre 4'000 metri.
Il primo ad essere dotato di questo equipaggiamento di salvataggio fu l'HB-XDI in servizio con la Air Zermatt/Bohag a partire dal 1971.

Almeno due generazioni di piloti hanno potuto apprezzare le eccellenti qualità di volo di questo elicottero, indubbiamente uno dei più popolari il Svizzera. Ad oggi infatti ne sono stati immatricolati oltre 80, ciò che fa di questa nazione uno dei principali utilizzatori.

Tra i vigneti vallesani

Oltre al trasporto di persone e materiale la Air Glaciers si è ampiamente servita di questo apparecchio per effettuare il trattamento aereo delle vigne. E’ in questo genere di operazione aerea che è possibile ammirare la straordinaria maneggevolezza e la potenza di questo apparecchio.

E' difficile quantificare con precisione quante ore di lavoro hanno accumulato complessivamente i Lama in Svizzera in quarant'anni d'attività, ma ad occhio e croce siamo nell'ordine di alcuni milioni di ore.
A testimonianza della grande affidabilità del turbomotore Turbomeca Artouste IIIB1 da menzionare solo alcuni episodi di panne di motore, alla base dei quali vi sono comunque ancora in alcuni casi fattori umani (errori da parte dei piloti o dei meccanici).
I Lama continueranno a volare in Svizzera ancora per qualche anno, per cui godiamoci ogni occasione in cui possiamo osservare questa straordinaria macchina al lavoro!
Tra le macchine più longeve ininterrottamente in servizio in Svizzera da segnalare l'HB-XEO (s/n 2321 a/c 1973) in servizio con la Air Glaciers fin dal 1975 che lo scorso mese di febbraio ha raggiunto le 16'000 ore di volo. La compagnia vallesana attualmente è il maggior utilizzatore civile di questo tipo di apparecchio in Svizzera, e probabilmente in tutto il Mondo.
La Alpinlift Helikopter AG di Buochs (NW) nel 2004 ha acquistato quello che molto probabilmente andrà in pensione come uno dei Lama tra i più longevi al mondo; l'HB-ZGP s/n 2379 a/c 1974 ha oggi al suo attivo circa 23'200 ore di volo e dovrebbe terminare la sua vita operativa quando raggiungerà le 24'000 ore totali.