Il Republic XF-84H Thunderscreech è ampiamente considerato l'aereo più rumoroso mai costruito. La sua elica supersonica generava continui boati sonici udibili fino a 40 chilometri di distanza, causava malori al personale di terra e, a quanto pare, fece perdere i sensi a un uomo sulla pista di volo. Effettuò 12 voli di prova, non funzionò mai correttamente e si guadagnò la reputazione di uno dei peggiori aerei nella storia dell'aviazione. È anche uno dei più affascinanti.

Perché costruire un'elica supersonica?

L'XF-84H nacque da una domanda ragionevole: un aereo turboelica poteva eguagliare la velocità dei primi caccia a reazione, mantenendo al contempo la manovrabilità superiore a bassa velocità e le brevi corse di decollo degli aerei a elica? A metà degli anni '50, questa non era un'idea assurda. I turboelica erano efficienti e le operazioni sulle portaerei, in particolare, avrebbero tratto vantaggio da un aereo che non necessitava delle lunghe corse di decollo richieste dai primi jet. La Republic Aviation, costruttrice del leggendario P-47 Thunderbolt e della famiglia F-84 Thunderjet, fu incaricata di testare il concetto. Presero la fusoliera di un F-84F Thunderstreak e la accoppiarono a un motore turboelica Allison XT40-A-1 – essenzialmente due turbine T38 collegate tra loro per produrre 5.850 cavalli all'albero – che azionavano un'elica tripala supersonica tramite un lungo albero di trasmissione. L'elica era la chiave. Con un diametro di 3,6 metri, le sue punte superavano costantemente Mach 1 durante il funzionamento. Non si trattava di un fenomeno transitorio ad alti regimi di rotazione: l'elica era progettata per funzionare normalmente con le punte a velocità supersoniche. La teoria era che un'elica supersonica potesse convertire l'enorme potenza dell'albero motore in spinta in modo sufficientemente efficiente da spingere l'aereo a velocità prossime a quelle transoniche. La teoria era errata.

La cosa più rumorosa sulla Terra

Un'elica convenzionale genera rumore principalmente dalle punte delle pale. Quando queste superano la velocità del suono, ogni pala produce un boom sonico continuo ad ogni rotazione. L'elica dell'XF-84H ruotava a circa 2.100 giri al minuto con tre pale, il che significa che generava circa 6.300 onde d'urto sonore al minuto, ovvero 105 al secondo. Non si trattava di un evento sonoro periodico, bensì di un muro continuo e ininterrotto di boom sonici. La produzione acustica era straordinaria. Il personale di terra della base aerea di Edwards ha segnalato nausea, disorientamento e forti mal di testa quando lavorava vicino all'aereo in funzione. Un resoconto ampiamente diffuso descrive un membro dell'equipaggio che è stato colpito e ha perso conoscenza a causa della pressione sonora. Si dice che il personale di manutenzione assegnato all'XF-84H abbia fatto richiesta di trasferimento per evitare di lavorare sull'aereo. La torre di controllo della base aerea di Edwards, situata a una certa distanza dalla pista di volo, si è lamentata del fatto che il rumore disturbasse le normali operazioni. L'aereo ha dovuto essere avviato e testato in un'area remota della base per ridurre al minimo l'impatto su altri programmi.

Dodici voli verso il nulla

I problemi dell'XF-84H andavano ben oltre il rumore. L'aereo era aerodinamicamente instabile. L'enorme coppia generata dall'elica creava forti forze asimmetriche che la cellula, originariamente progettata per un motore a reazione senza coppia dell'elica, non era in grado di compensare adeguatamente. Il pilota collaudatore Henry "Hank" Beaird effettuò 11 dei 12 voli di prova con il primo prototipo (FS-059). In seguito descrisse l'aereo come uno dei più difficili da pilotare che avesse mai avuto. L'elica a rotazione singola produceva enormi oscillazioni di imbardata e rollio indotte dalla coppia, che le superfici di controllo riuscivano a malapena a gestire. In diversi voli, l'aereo subì oscillazioni di beccheggio e imbardata incontrollate che rendevano pericoloso il volo prolungato. Il motore era inaffidabile – il propulsore a turbina accoppiata T40 aveva una scarsa affidabilità in diversi programmi – e il riduttore e l'albero dell'elica erano fonte di continui problemi meccanici. Il secondo prototipo (FS-060) effettuò solo quattro voli prima che il programma venisse interrotto. Secondo quanto riportato, il pilota collaudatore Lin Hendrix avrebbe dichiarato a Republic che non avrebbe mai più pilotato quell'aereo.

Perché ha fallito

Il concetto di elica supersonica era fondamentalmente errato. Quando la punta di una pala dell'elica supera Mach 1, le onde d'urto che genera creano un enorme aumento della resistenza aerodinamica e perdite di energia. La sola energia acustica – il rumore che rese l'aereo tristemente famoso – rappresentava una potenza sprecata che non veniva convertita in spinta. A velocità supersoniche, l'efficienza dell'elica cala in modo catastrofico. L'XF-84H non si avvicinò mai alla sua velocità di progetto di Mach 0,9. Nei test, superò a malapena le prestazioni di un F-84F convenzionale con un motore a reazione standard, pur essendo più rumoroso, più pericoloso, meno affidabile e molto più difficile da pilotare. Nel 1956, il programma fu cancellato. Solo un prototipo sopravvisse. L'FS-059 – che per anni rimase esposto su un palo fuori dall'aeroporto di Meadows Field a Bakersfield, in California – è ora in mostra al National Museum of the United States Air Force presso la base aerea di Wright-Patterson. L'FS-060 effettuò solo pochi voli e fu demolito dopo la cancellazione del programma nel 1956.

L'idea giusta al momento sbagliato (o viceversa)

L'XF-84H è ricordato come un fallimento, e lo fu. Ma rispose a una domanda che necessitava di una risposta: le eliche supersoniche possono alimentare un aereo da combattimento pratico? La risposta – un netto no – chiuse un vicolo cieco tecnologico e confermò che il futuro del volo ad alta velocità apparteneva alla propulsione a reazione pura. I moderni turboelica come il Dowty R391 del C-130J operano ben al di sotto di Mach 1 alle estremità delle pale, proprio perché la generazione di programmi di test dell'XF-84H dimostrò cosa succede quando si supera quel limite. Il contributo del Thunderscreech all'aviazione fu quello di insegnare a tutti cosa non fare, con un volume tale da rendere la lezione impossibile da ignorare. Fonti: National Museum of the USAF, "Republic's T-Bolt to Capo del Tuono""di Warren Thompson, registri dei test di volo della base aerea di Edwards, documenti storici dell'AIAA sull'aeroacustica delle eliche