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Elicottero Forlanini – 1877

Elicottero sperimentale di Forlanini

Elicottero Forlanini – 1877

Enrico Forlanini

Enrico Forlanini (Milano, 13 dicembre 1848 – Milano, 9 ottobre 1930) è stato un ingegnere, inventore e pioniere dell’aviazione italiano.

Ricordato in particolare come inventore dell’aliscafo, la sua attività pionieristica nel nascente settore aeronautico fu particolarmente significativa nell’ambito degli elicotteri e dei dirigibili.

Oltre che all’aliscafo, rivolse la sua attenzione ai dirigibili: la navicella di comando solidale con l’involucro per ridurre la resistenza aerodinamica e il primo utilizzo pratico di getti d’aria compressa per il controllo direzionale di un aeromobile, quest’ultimo applicato nel dirigibile Omnia Dir che volò postumo nel 1931.

 

Ritratto di Enrico Forlanini giovane
Ritratto di Enrico Forlanini giovane
Enrico Forlanini
Enrico Forlanini

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Studi

Figlio di Federico Forlanini, medico milanese allora primario all’ospedale Fatebenefratelli, era il fratello minore del famoso Carlo Forlanini, illustre medico pneumologo, due volte candidato al premio Nobel.

La sua istruzione si compì in ambiente militare, infatti dopo aver frequentato le elementari ed una delle Regie Scuole Tecniche milanesi, nel 1862 entrò nel Collegio Militare di Milano, odierna Scuola militare “Teuliè”, per passare nel 1866 all’Accademia Militare, a Torino.

Due anni dopo veniva ammesso alla Scuola di Applicazione Artiglieria e Genio, scuola nella quale si diplomò nel 1870, grado: tenente del Genio.

 

Modelli di elicottero

L’ufficiale ventiduenne Enrico Forlanini venne assegnato ad una caserma di Casale Monferrato, ove, dopo aver ottenuto il permesso dei superiori, poté utilizzare la locale officina del genio per esperimenti sulle eliche e sulle loro capacità di trazione.

In questo periodo giunse a far volare un modello di elicottero a rotori paralleli azionato da un elastico.

Desideroso di approfondire le sue conoscenze, nel 1874 ottenne di potersi mettere in aspettativa dall’esercito, per potersi iscrivere alla Scuola di Applicazione del Regio Istituto Tecnico Superiore, antenato del Politecnico di Milano.

Tra i suoi insegnanti Giuseppe Colombo, autore di importanti testi tecnici, deputato e ministro, anch’egli un interessato delle nascenti tematiche aeronautiche.

Dopo la laurea di ingegnere industriale e ancora in aspettativa dal Regio Esercito, trovò lavoro presso l’ufficio tecnico del Comune di Gallarate, in provincia di Milano. Nel periodo 1875-1876 insegnò meccanica nella locale scuola professionale.

 

I primi esperimenti

Alla conclusione del periodo di aspettativa venne trasferito ad Alessandria, dove poté riprendere gli esperimenti sugli elicotteri nella locale Officina del Genio.

Successivamente venne trasferito a Catanzaro, ma il lavoro di sviluppo di un modello di elicottero a vapore poté continuare grazie al suo collaboratore, Pietro Torresini, rimasto ad Alessandria, che, attraverso una fitta corrispondenza, completò l’opera nel 1877.

Con questo elicottero fu compiuta una dimostrazione pubblica a Milano tra il luglio e l’agosto dello stesso anno.

La dimostrazione avvenne su una piattaforma montata all’interno del Salone dei Giardini Pubblici, talvolta come sede è riportato il Teatro alla Scala. L’elicottero si alzò fino ad un’altezza di 13 metri, per un volo di una ventina di secondi che terminò con una lenta discesa.

Non era il primo volo di un modello di elicottero, ma era il primo esperimento di elicottero metallico con un vero e proprio motore.

Tra gli spettatori della dimostrazione vi era Giuseppe Colombo, che, con una relazione all’Istituto Lombardo, fece meritare al ventinovenne Forlanini la medaglia d’oro del Premio Cagnol

Questo fu l’esperimento più significativo, infatti Forlanini realizzò altri modelli di elicottero (in particolare uno di essi adottava per la propulsione getti di vapore in pressione all’estremità delle pale) e si dedicò al perfezionamento di motori a vapore leggeri.

 

Disegni dell'Elicottero di Enrico Forlanini - Raccolta Aeronautica Caproni
Disegni dell’Elicottero di Enrico Forlanini – Raccolta Aeronautica Caproni

 

Appunti di Enrico Forlanini
Appunti di Enrico Forlanini

 

 

Appunti di Enrico Forlanini sull'Elicottero
Appunti di Enrico Forlanini sull’Elicottero

 

 

Elicottero sperimentale di Forlanini

Un apparato sperimentale

L’elicottero del Forlanini è il primo oggetto più pesante dell’aria a volare.

Questo è un apparato sperimentale puro, frutto di studi ed esperimenti portati avanti per 7 anni, che non porterà ad una produzione industriale diretta.

L’elicottero nasce da uno studio meticoloso di tre principali elementi:

  • Motrice a vapore surriscaldato, leggera
  • Eliche con movimento contrapposto
  • Rapporto tra l’incidenza dell’ala rotante e la sua proiezione sul piano
Motrice a vapore surriscaldato, leggera

Ottenere una motrice stabile e leggera fu il problema principale, per quanto al tempo fosse già stato brevettato il primo motore a scoppio il rapporto potenza erogata/peso era nettamente a favore del motore a vapore.

Il Forlanini riuscì a costruire una macchina a vapore in grado di sviluppare 1/8 di CV per un peso di circa un chilogrammo per cilindro, contro gli oltre 5 kg di peso per cavallo sprigionati dai motori a scoppio dell’epoca.

Eliche con movimento contrapposto

Lo stesso Forlanini condusse molti studi sull’eliche, egli con estremo rigore matematico risolse i problemi di auto avvitamento della macchina proponendo come soluzione due eliche contro rotanti coassiali in grado di generare una spinta verso l’alto sufficiente ad alzare l’apparato.

L’elicottero sperimentale di Enrico Forlanini è un aeromobile costituito da una motrice a vapore e da due eliche ad asse verticale controrotanti, in tela e bambù.

Progettato dall’ingegner Enrico Forlanini, è considerato il primo mezzo motorizzato più pesante dell’aria a essersi alzato in volo.

Obiettivo dell’apparato sperimentale era di dimostrare la possibilità di far volare oggetti senza l’ausilio di palloni a gas.

 

Motore a vapore di Enrico Forlanini
Motore a vapore di Enrico Forlanini (KCSG)

 

 

Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini - Museo della Scienza e della Tecnologia - Milano
Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini – Museo della Scienza e della Tecnologia – Milano

 

 

Storia

Questo apparecchio sperimentale, precursore degli attuali elicotteri, si inserisce nel corso di una lunga serie di esperimenti condotti da Forlanini parallelamente all’approfondimento degli studi sul volo.

A partire dal 1871, i primi studi vennero cominciati alle officine del Genio militare di Casale Monferrato, dove Forlanini effettuò anche le prime sperimentazioni sul rendimento di vari modelli di elica.

Dal 1875, la sua attenzione iniziò ad essere concentrata sullo sviluppo del motore, per il quale Forlanini preferì orientarsi verso la propulsione a vapore, in grado di offrire prestazioni di potenza nettamente superiori ai motori a scoppio allora disponibili.

Questo apparecchio venne provato per la prima volta nei pressi di Alessandria e successivamente presentato in una dimostrazione pubblica, organizzata nel luglio 1877 nei Giardini Pubblici di Milano, quando si elevò fino a 13 metri di altezza, rimanendo in volo per una ventina di secondi.

Fu la prima macchina più pesante dell’aria in grado di volare.

Nonostante questo risultato, tuttavia, non vi fu un’immediata ripercussione pratica dell’esperimento di Forlanini, che continuò comunque a dedicarsi allo sviluppo della propria macchina anche negli anni a seguire.

 

Elicottero sperimentale di Forlanini
Elicottero sperimentale di Forlanini – 1877

 

Descrizione tecnica

Struttura

L’apparecchio è costituito da due eliche coassiali sovrapposte, di bambù con falde coperte in seta, di diametri e passi diversi opportunamente calcolati che, girando in senso opposto con velocità tali da determinare eguali ed opposti momenti di rotazione, danno luogo ad una spinta verso l’alto maggiore del peso completo dell’elicottero (4,5 kg).

Delle due eliche, l’inferiore è solidale con l’incastellatura a traliccio in lamierino d’acciaio costituente il corpo dell’apparecchio e la superiore è girevole attorno ad un asse solidale con l’incastellatura stessa nella sua parte superiore.

Il movimento dell’elica superiore è trasmesso, tramite una coppia di ingranaggi conici.

 

Elicottero sperimentale di Forlanini - 1877
Elicottero sperimentale di Forlanini – 1877

 

Motore

La caldaia, costituita da una sfera in rame di 12 cm di diametro che accumula vapore prima del volo, mediante un fornello ad alcool esterno all’apparecchio.

Raggiunta la pressione ottimale 14 atm il vapore viene lasciato libero di espandere nei 2 cilindri paralleli, azionando il meccanismo in grado di mettere in contro rotazione la coppia di eliche e di far sollevare nell’aria l’intera macchina

 

Motore a vapore dell'Elicottero di Enrico Forlanini - Museo della Scienza e Tecnologia - Milano
Motore a vapore dell’Elicottero di Enrico Forlanini – Museo della Scienza e Tecnologia – Milano

 

Motore a Vapore di Enrico Forlanini
Motore a Vapore di Enrico Forlanini

 

Dati e Caratteristiche

 

Rotori: 2 eliche coassiali controrotanti, diametro elica superiore 1,70 m, diametro elica inferiore 2,80;

Peso (privo di caldaia): 3,5 kg;

Motore: a vapore da 0,2 CV. Peso (privo di caldaia): 1.5 kg.

Il motore disponeva di una piccola caldaia sferica, in cui veniva accumulato il vapore in pressione.

Il riscaldamento era esterno alla caldaia, quindi una volta che questa si fosse riscaldata a sufficienza da far partire il motore, l’elicottero si innalzava portando con sé la caldaia che abbandonava così la sua fonte di calore.

 

Foto

 

Elicottero sperimentale di Forlanini - 1877
Elicottero sperimentale di Forlanini – 1877

 

Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini - Museo della Scienza e della Tecnologia - Milano
Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini – Museo della Scienza e della Tecnologia – Milano

 

Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini - Museo della Scienza e della Tecnologia - Milano
Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini – Museo della Scienza e della Tecnologia – Milano

 

Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini - Museo della Scienza e della Tecnologia - Milano
Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini – Museo della Scienza e della Tecnologia – Milano

 

Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini - Museo della Scienza e della Tecnologia - Milano
Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini – Museo della Scienza e della Tecnologia – Milano

 

Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini - Museo della Scienza e della Tecnologia - Milano
Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini – Museo della Scienza e della Tecnologia – Milano

 

Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini - Museo della Scienza e della Tecnologia - Milano
Elicottero sperimentale di Enrico Forlanini – Museo della Scienza e della Tecnologia – Milano

Schema Costruttivo e Colori

 

Appunti di Enrico Forlanini
Appunti di Enrico Forlanini

 

Appunti di Enrico Forlanini sull'Elicottero
Appunti di Enrico Forlanini sull’Elicottero

 

Disegni dell'Elicottero di Enrico Forlanini - Raccolta Aeronautica Caproni
Disegni dell’Elicottero di Enrico Forlanini – Raccolta Aeronautica Caproni

 

 

Elicottero di Enrico Forlanini
Elicottero di Enrico Forlanini

 

Elicottero di Enrico Forlanini
Elicottero di Enrico Forlanini

 

 

Model Kits

 

Non sono presenti modelli in commercio

 

Esempi costruttivi

 

Non sono presenti modelli in commercio

 

 

Pubblicazioni

 

Titolo: La centuria di ferro n°48 – I fratelli Forlanini

Autore: Cesare Dal Fabbro, Umberto Carpi

Tipo: Libro

Editore: Casa Editrice Oberdan Zucchi, Milano

Collana:

ISBN-10:

ISBN-13:

EAN:

Lingua: Italiano

Pagine:

Anno di Pubblicazione: 1942

Prezzo: €

 

Brano tratto da: Cesare Dal Fabbro, Umberto Carpi, La centuria di ferro n°48 – I fratelli Forlanini, Casa Editrice Oberdan Zucchi, Milano, 1942

L’elicottero del Forlanini è il primo oggetto più pesante dell’aria a volare. Questo è un apparato sperimentale puro, frutto di studi ed esperimenti portati avanti per 7 anni, che non porterà ad una produzione industriale diretta.

L’elicottero nasce da uno studio meticoloso di tre principali elementi:

Motrice a vapore surriscaldato, leggera
Eliche con movimento contrapposto
Rapporto tra l’incidenza dell’ala rotante e la sua proiezione sul piano

Ottenere una motrice stabile e leggera fu il problema principale, per quanto al tempo fosse già stato brevettato il primo motore a scoppio il rapporto potenza erogata/peso era nettamente a favore del motore a vapore.

Il Forlanini riuscì a costruire una macchina a vapore in grado di sviluppare 1/8 di CV per un peso di circa un chilogrammo per cilindro, contro gli oltre 5 kg di peso per cavallo sprigionati dai motori a scoppio dell’epoca. Lo stesso Forlanini condusse molti studi sull’eliche, egli con estremo rigore matematico risolse i problemi di auto avvitamento della macchina proponendo come soluzione due eliche contro rotanti coassiali in grado di generare una spinta verso l’alto sufficiente ad alzare l’apparato.

 

Brano tratto da: Cesare Dal Fabbro, Umberto Carpi, La centuria di ferro n°48 – I fratelli Forlanini, Casa Editrice Oberdan Zucchi, Milano, 1942

Questo elicottero dell’Ing. Forlanini, che fu senza dubbio la prima macchina che si sia sollevata nell’aria in virtù di una forza meccanica propria, era costituito da due eliche coassiali sovrapposte, di leggerissima costruzione, di diametri e passi diversi opportunamente calcolati, che, girando in senso opposto con velocità tali da determinare eguali ed opposti momenti di rotazione, davano luogo ad una spinta verso l’alto sensibilmente maggiore del peso completo dell’elicottero medesimo.

Di queste due eliche l’inferiore era solidale con l’incastellatura prismica a traliccio in lamierino d’acciaio costituente il corpo dell’apparecchio e la superiore era girevole attorno ad un asse solidale con l’incastellatura medesima nella parte superiore di essa.

Il movimento all’elica superiore era comunicato, attraverso una coppia di ingranaggi conici, dall’albero a gomito orizzontale di un leggero motore a vapore a due cilindri verticali; i due cilindri erano fissati in basso contro due facce opposte dell’incastellatura e l’albero a gomito ruotava entro due cuscinetti fissati sulla testa dell’incastellatura medesima.

Il vapore era fornito alla motrice da un generatore formato da una sfera cava d’acciaio riempita d’acqua preventivamente surriscaldata a 160 gradi e sospesa, per mezzo dello stesso tubo adduttore del vapore al di sotto dell’incastellatura ed assai lontana da questo.

Il motorino era costruito per sviluppare la potenza di circa un quarto di cavallo vapore, potenza che avrebbe realmente fornita se fosse stato alimentato in modo continuo con vapore di pressione e temperatura costanti, anziché progressivamente decrescenti come praticamente avveniva col tipo di generatore adottato.

 

Brano tratto da: Cesare Dal Fabbro, Umberto Carpi, La centuria di ferro n°48 – I fratelli Forlanini, Casa Editrice Oberdan Zucchi, Milano, 1942

Un giorno d’agosto

“In un giorno d’agosto del lontano 1877 il professore Giuseppe Colombo del Politecnico di Milano intratteneva un folto gruppo di tecnici e scienziati, convenuti in un ampio salone che allora esisteva nei Giardini Pubblici di Milano, sugli aspetti teorici e pratici dell’affascinante problema della navigazione aerea, esponendo e sviluppando le idee che aveva avuto l’occasione di discutere e vagliare con un suo intelligentissimo e geniale allievo, l’Ing. Enrico Forlanini.

Alla fine di quell’appassionante conferenza lo stesso Forlanini ne confermava alcune conclusioni generali facendo assistere l’uditorio al volo di un suo piccolo elicottero, che, azionato da un motorino a vapore facente parte dell’apparecchio medesimo, si sollevò facilmente in aria con andatura regolare e tranquilla.
[…]
Lo schema di questo apparecchio era semplicissimo e meravigliosa ne era la leggerezza. L’apparecchio intero pesava solo pochi chilogrammi ed era capace di ascendere rapidamente nell’aria, partendo da fermo, fino a 13 metri di altezza dal piano di partenza, con un volo di circa 20 secondi di durata.”

 

Dal diario di Enrico Forlanini

Diario di Enrico Forlanini - Pag.1
Diario di Enrico Forlanini – Pag.1
Trascrizione

Relazione

di alcuni studi sperimentali d’aereonautica.

Cominciai ad occuparmi di aeronautica nel 1871, in seguito alla lettura di un articolo del Professore Giuseppe Colombo, che trovai sull’Annuario Scientifico Industriale del Treves; (per l’anno 1868) articolo che per le sue conclusioni mi aveva fortemente impressionato.

Da quell’epoca, in diverse occasioni, ebbi a fare una quantità di esperienze sulla resistenza dell’aria, e a costruire una quantità di piccoli apparecchi, quali riusciti e quali non, tutti tendenti, altroché a dimostrare la possibilità del volo meccanico, a ricercare quali fossero le condizioni, di potenza, di peso e di superficie, cui era legata la possibilità di un apparecchio volante.

[…]

Diario di Enrico Forlanini - Pag.12
Diario di Enrico Forlanini – Pag.12
Trascrizione

[…]

Riepilogando, io aveva già radunato separatamente tutti gli elementi della riuscita.

Una delle macchinette gemelle aveva dato 1/8 di cavallo col consumo di 6 kg. di vapore all’ora, gli elici colla forza pari a quella delle due macchinette avevano sollevato kg 4,50 di peso, e la caldaia destinata all’apparecchio aveva già dato in eccesso il vapore occorrente.

[…]

 

Diario di Enrico Forlanini - Pag.22
Diario di Enrico Forlanini – Pag.22

 

Trascrizione

[…]

Ma nemmeno ciò è esatto; vi sono applicazioni di una macchina volante, per le quali una soluzione, anche assai pericolosa, non cesserebbe di essere pratica e di un utile immenso, riferibilmente alle possibili applicazioni del volo all’arte della guerra.

Una macchina volante che permettesse ad un ufficiale coraggioso, anche con pericolo della vita, di spiare dall’alto le mosse coperte del nemico, di enumerarne la forza, di prevederne gli intenti, e di trasmettere tutto ciò, per esempio, mediante un filo telefonico, al proprio generale, costituirebbe un trovato almeno altrettanto pratico, quanto i fucili a retrocarica, i cannoni da 100 tonnellate, la dinamite ed altri simili gingilli della guerra moderna.

[…]

 

Diario di Enrico Forlanini - Pag.23
Diario di Enrico Forlanini – Pag.23

 

Trascrizione

[…]

Dopo l’apparecchio ora menzionato, ne costrussi altri non pochi, fra i quali posso accennare un apparecchio ad ali, mosso pure da elastici, capace di un volo orizzontale di circa 10 m, ed altri apparecchi ad elici, capaci alcuni di raggiungere un’altezza verticale di 18 a 20 metri.

Ma, già da qualche tempo, io vagheggiavo l’idea di costruire un apparecchio volante a vapore, ed essendosene presentata l’opportunità sullo scorcio del 1875 mi diedi a studiare un progetto che poi volli eseguire.

[…]

Non è dunque possibile l’inferire da quanto si è fatto fin qui, ciò che si potrebbe fare nell’avvenire, anche senza ricorrere a idee o principii nuovi, ed il paragone invocato delle macchine già esistenti, è invocato fuor di proposito; esso può bensì servire a farci conoscere un limite già raggiunto, ma non a indicarci qual sia il limite raggiungibile.

Un tal limite ci verrà rivelato dall’avvenire dell’aereonautica. Io non credo impossibili delle macchine a vapore pesanti anche solo da tre a quattro kg. per cavallo di forza, forse gli aeronauti futuri troveranno un tal limite ancora troppo modesto.

[…]

Modellismoitalia

Nato a Catania nel 1964. Appassionato di Modellismo statico in particolare di soggetti italiani. Curo la mia passione dal lontano 1978.

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