Elicottero ad alimentazione umana pronto per il test

Ricordate il disegno della "vite aerea", l'elicottero progettato da Leonardo da Vinci? E' un progetto da molti considerato impossibile per la stessa struttura fisica del modello disegnato, ma l'antico genio non ha mai smesso di far sognare. Sono ormai secoli che l'uomo si cimenta nella creazione di una macchina volante a rotori ad alimentazione umana, ma nessuno è riuscito ad ottenere alcun risultato degno di nota.
Un team dalla University of Maryland spera invece di ottenere risultati mai raggiunti attraverso il loro nuovo velivolo, Gamera. Il Gamera Project vede la partecipazione di 50 studenti dell'università allo scopo di realizzare il primo elicottero ad alimentazione umana funzionante, e accaparrarsi il Premio Sikorsky dopo oltre 30 dalla sua creazione.
Il Premio Sikorsky venne istituito nel 1980 dalla American Helicopter Society: chi riuscirà a realizzare il primo elicottero ad alimentazione umana in grado di soddisfare determinate caratteristiche vincerà l'ammontare di 250.000 dollari.
Le regole per ottenere il premio sono semplici. Per nulla semplice, invece, è tentare di raggiungere questi obiettivi:
- L'elicottero deve ottenere la sua potenza solo da un pilota umano, senza molle o altri sistemi meccanici indipendenti dalla forza-lavoro dell'essere umano;
- Il velivolo deve rimanere in volo per almeno 60 secondi, e all'interno del raggio di 10 metri dal punto del decollo;
- L'elicottero deve raggiungere (anche se non mantenere) l'altezza di tre metri dal suolo.
Fino ad ora solo due velivoli sono arrivati vicini ad ottenere il premio: il primo fu il Da Vinci III (1989), che volò per soli 7,1 secondi e si sollevò da terra di soli 20 centimetri. Il secondo, invece, è stato lo Yuri I (1994), che volò per quasi 20 secondi ad un'altezza di 20 centimetri dal suolo.

I problemi principali sono potenza e peso: un essere umano è in grado di sviluppare una potenza estremamente più ridotta rispetto a quella normalmente utilizzata per sollevare anche soltanto un ultraleggero a pale. Più il velivolo avrà un peso ridotto, più sarà facile farlo sollevare da terra.
Un altro problema (più che di problema si tratta di incognita) è ciò che viene definito "ground effect", l'effetto di sollevamento che pale e ali ottengono quando si trovano vicine al terreno. La scienza ha innumerevoli studi sul "ground effect" che si verifica ad altezze superiori al 10% della lunghezza delle pale/ali di un velivolo, ma più ci si avvicina a terra, più l'effetto si fa complicato.
Il team ha quindi dovuto spendere un intero anno dei due previsti per il progetto a studiare il ground effect estremo che Gamera sperimenta ad un'altezza pari a solo il 5% della lunghezza dei suoi rotori. I modelli di simulazione ottenuti fanno ben sperare gli studenti nella riuscita del progetto.
Il team di Gamera ha realizzato l'elicottero sfruttando materiali leggerissimi come fibra di carbonio, legno di balsa e mylar, ottenendo un peso totale con pilota di 95 kg. La struttura è a forma di "X", con al centro la cabina di pilotaggio e ad ogni estremità un rotore della lunghezza 12 metri. I rotori di Gamera sono del 30% più lunghi di qualsiasi altro velivolo simile costruito in passato, e forniscono una superficie superiore del 70%.
La potenza viene generata sia attraverso dei pedali, sia tramite manovelle per le mani. Combinando mani e piedi, i ricercatori hanno infatti scoperto di poter ottenere circa il 10% di potenza in più rispetto al solo utilizzo dei pedali.
Gamera sarà sperimentato la mattina dell'11 maggio, e se dovesse prendere il volo come previsto sarebbe il primo elicottero funzionante ad alimentazione umana in grado di sollevarsi da terra di qualche metro.
University of Maryland student engineers to test human-powered helicopter (w/ video)