Il turbogetto segreto di Porsche per le V-1

25 luglio 1944. Di lì a 9 mesi sarebbe nato mio padre.

Un De Havilland Mosquito PR Mk.XVI sorvola la Baviera, il cuore pulsante dell’ormai non più glorioso III Reich. Ad oltre 30.000 piedi di quota, con i due Merlin in piena e lontano da occhi indiscreti, l’elegante fotoricognitore avanza nella sua silenziosa missione. Nonostante l’aereo sia completamente disarmato per essere più leggero, veloce e per volare a quote più elevate, il tenente Albert Wall si sente al sicuro mentre si gode la solitudine del cielo cullato dal ritmico rombare dei suoi due V12.

Un fulmine, una saetta, una palla di cannone. All’improvviso il navigatore Albert Lobban scorge un puntino all’orizzonte. Chi è che vola alla nostra quota? Forse è una macchiolina sul parabrezza? Tempo di mettere a fuoco e quello che era solo un puntino lontano diventa sempre più grande, sempre più vicino, sempre più tremendamente minaccioso. Due grosse scie nere e quello che non è assolutamente un Ta-152 e nemmeno un Bf.109 H (versioni per la caccia d’alta quota di, rispettivamente, FW-190D e Bf.109) si avvicina a folle velocità. Porca troia, si mette male per il nostri Alberts che, ne sono sicuro, quella mattina, mentre a bordo del loro Mosquito si staccavano da terra non sapevano assolutamente che nel giro di qualche ora sarebbero stati coinvolti nel battesimo del fuoco del primo jet della storia ad entrare in servizio, il Messerschmitt Me-262.

Un Me-262 per il quale non c’è Mosquito PR XVI che tenga. Fottesega dei suoi motori potenziati, della cabina pressurizzata o della sua capacità di volare tranquillo a oltre 30.000 piedi. Con il 262 si apriva una nuova era dell’aviazione nella quale tutto quello che fino a quel momento era stato un limite – specialmente la quota – diventerà una pratica da sbrigare con i motori in piena.

Non ha un’elica, si lascia dietro due minacciose scie nere, quel cagnaccio si avvicina a manetta risalendo il cielo ululando rabbia, sbavando fuoco. Wall capisce in fretta che suo malgrado si è cacciato nei guai e, istintivamente, fa l’unica cosa che può fare, trasforma il vantaggio di quella bestia vorace nella sua debolezza. Il 262 va forte, molto forte e quindi, non si scappa, è obbligato ad ampie virate, più ampie di quelle che può fare il Mosquito, oramai poco più che un aeroplano vecchio, superato. Wall rallenta e inizia a virare. Destra, sinistra, sempre più stretto per cercare di svincolarsi da un nemico che gli sfreccia accanto a folle velocità sparandogli. Uno due tre quattro li vede lampeggiare, bam bam bam bam, i colpi fischiano vicino all’abitacolo di quel trabiccolo di legno. Dietro di lui, Lobban si muove agitato cercando di scrutare il cielo e di capire dov’è finito quello strano aeroplano. I due ragazzi devono aiutarsi a vicenda se vogliono tornare a casa.

Il Me-262 è affamato, è incazzato potremmo dire rabbioso. Velocissimo Hermes pronto a punire chiunque pecchi di Hybris osando volare a quelle quote. Wall vira stretto, tira forte la barra, le forze G lo schiacciano contro il sedile, la fusoliera attorno a lui scricchiola minacciando di andare in pezzi. Il Messerschmitt fa un passaggio, fuoco, e poi via, veloce verso l’orizzonte. Il pilota tedesco gioca come il gatto con il topo, allarga la virata superando il Mosquito che sembra fermo poi ritorna a puntarlo, fuoco. Violente raffiche dirompono dal muso dell’aereo tedesco e via di nuovo, superando l’aereo inglese che cerca invano di scappare alla sua sorte.

Un passaggio, questa volta era vicinissimo, cazzo aveva gli occhi azzurri! Raffiche di cannone, pelle salva. Il Messerschmitt si allontana poi, come legato ad un lunghissimo elastico raggiunge l’apice della parabola e inizia a riavvicinarsi. Di nuovo Lobban vede quel dannato puntino che prima si rimpicciolisce per poi, inesorabilmente, tornare ad ingrandirsi, due scie nere, quattro luci lampeggiano sul suo muso, altre cannonate. Wall tira la barra, vira più stretto che può per disimpegnarsi e il cagnaccio tedesco gli sfreccia accanto. Di nuovo, pelle salva. Per quanto ancora? Nel frattempo nell’abitacolo del Messerschmitt la frustrazione sale. È un peccato pilotare una meraviglia del genere salvo poi scoprire che i nemici sono troppo lenti, così lenti che avvicinandocisi a bomba non si ha nemmeno il tempo di prendere la mira. Va beh, riproviamo, il 262 compie un’ampia virata verso quell’indifeso topino. Wall se ne accorge, lo vede che ritorna, inutile dare tutta manetta, quell’aereo è troppo veloce, troppo tutto. Continua a manovrare, pilota oltre i limiti delle ali, della fusoliera del suo corpo. Un ululato gli sfreccia accanto come un grosso proiettile, Wall tira la barra fin contro la pancia e un tonfo irrompe nel surreale silenzio di quei cieli blu.

Mi ha colpito, mi ha preso, ecco, è la fine. Mentre il Messerschmitt si allontana urlando i due Alberts cercano di far la conta dei danni. Ci ha colpito? Dove? Cosa sta succedendo? Il Mosquito trema, sussulta, dobbiamo abbandonare l’aereo. I due ragazzi aprono il tettuccio per prepararsi al lancio nel vuoto salvo poi scoprire che il botto che avevano sentito altro non era che un pannello della fusoliera che, sottoposta a forze G tali da strappare i rivetti, era saltato via.

Ok, niente di grave, possiamo restare qui. Wall fa prua verso l’Italia libera, Lobban tiene d’occhio il cielo. Tre folli passaggi ad altissima velocità, due minuti di terrore puro, 120 secondi di disperato pilotaggio per cercare di sfuggire al demonio che, così come era arrivato, nel nulla era sparito.

Forse avevano solo sognato, forse era tutta suggestione, forse un problema all’impianto di pressurizzazione sai, la mancanza di ossigeno fa brutti scherzi no no era tutto reale. Lobban e Wall, Albert entrambi, quel giorno forse i più fortunati del mondo, atterrarono a Fermo, graziati da Dio o da chi preferite per raccontare al mondo il loro incontro ravvicinato del terzo tipo, per raccontare al mondo il primo incontro scontro fra due mondi. Da un lato la storia, l’eleganza, l’aviazione per come era e per come non sarà mai più dell’altro il futuro, la cattiveria, l’aria, presa, stropicciata incendiata e sputata fuori a velocità folli. Da un lato un vecchio aereo ad elica con motori a pistoni, dall’altro un moderno jet da combattimento.

Entrato in servizio appena 5 giorni prima, il Messerschmitt Me-262 era il risultato di anni di studio e di una sfida segreta che, mentre il mondo si tirava cannonate, si svolgeva in un sottobosco di fogli da disegno, esperimenti, studi e folli investimenti. Guidati dalla disperazione ma anche da un modo di fare le cose che nel corso degli anni ha dato vita ad alcuni dei mezzi più incredibili ed affascinanti di sempre tanto che alcuni paiono usciti da un fumetto, alla fine i tedeschi erano riusciti a sopravanzare gli inglesi nella corsa verso il motore a getto, una tecnologia alla quale sia di qua che di là dalla Manica erano arrivati più o meno contemporaneamente ma che in Germania divenne realtà prima. Già nel 1938, appena 35 anni dopo il primo volo dei fratelli Wright, decollava l‘Heinkel He-178, primo aeroplano spinto da un motore a getto, primo scintillante esempio di quello che di lì a pochi anni sarebbe diventato l’aeroplano, da timido e fragile aquilone di tela a meraviglioso proiettile di leggero metallo.

Facciamo un passo indietro: 27 agosto 1939, l’Heinkel He 178 stacca le ruote da terra per la prima volta. È un giorno importantissimo, non solo per la storia dell’aviazione ma per tutta l’umanità perché quel giorno, a 36 anni dal primo timido balzo dei fratelli Wright, volava il primo aeroplano spinto da un motore a getto, un tipo di tecnologia che da lì a poco avrebbe cambiato per sempre il nostro mondo. Grazie al genio di Pabst von Ohain e al supporto della Heinkel, quel giorno la Germania batteva la Gran Bretagna. Frank Whittle & co. erano stati battuti sul tempo.

Dimostrando una volta per tutte che la propulsione a getto in ambito aeronautico era fattibile, von Ohain e la Heinkel attirarono l’attenzione dell’RLM – Reichsluftfahrtministerium, il ministero dell’aria tedesco – in un momento nel quale la Germania stava investendo cifre pazzesche nello sviluppo aeronautico per ottenere la superiorità aerea. Fu così che a partire dal 1939 l’RLM iniziò a finanziare progetti paralleli con l’obiettivo di sviluppare motori a getto per uso militare interpellando tutte le industri presenti in Germania con un minimo di know-how nella progettazione di motori. Fra queste ci furono la BMW, a cui vennero affidati i progetti 109-002 e 109-003 o la Junkers Motorenbau, JUMO per gli amici, la quale portò avanti il progetto 109-004 che poi sfocerà nel famoso Jumo 004B, motore del Messerschmitt Me 262 di cui abbiamo parlato prima.

Se questi argomenti ti gasano, non perderti DI BRUTTO, il magazine cartaceo di RollingSteel ma nemmeno FAST, l’album di figurine con gli aerei come quando eri bimbo e ti davano l’LSD le bustine fuori da scuola.

A questo punto però mi si offre su un vassoio d’argento la possibilità di aprire una nota: il prefisso 109- era quello utilizzato dall’RLM per identificare i progetti dei motori a getto, il suffisso indicava invece il progetto in particolare. Il 109-001 era l’Heinkel HeS 8a destinato al mai nato Heinkel He 280, il 109-002 era il prototipo di un turbogetto centrifugo sviluppato dalla BMW-Bramo, il 109-003, sempre di BMW, sarebbe diventato il BMW 003, turbogetto a flusso assiale destinato, fra i vari, all’Heinkel He 162 e, infine, il 109-004 sarebbe diventato il Junkers JUMO 004, motore dell’Me 262 e dell’Arado Ar 234. Allo –004 seguirono altri progetti, alcuni dei quali risorsero nel dopoguerra grazie alla cattura, sia da parte statunitense che sovietica di ingegneri e tecnici tedeschi: fra questi non possiamo non citare il 109-012, nome in codice dello Junkers Jumo 012, prototipo di turbogetto da cui nacque il Jumo 022 che poi verrà ulteriormente sviluppato (molto) in Unione Sovietica nei Jumo TW-12 da cui si arriverà ai Kuznetzov NK-12, i poderosi motori da 15.000 cv all’albero che spingono in volo il Tupolev Tu-95 Bear (questa è una storia figa, approfondiremo a tempo debito, promesso).

Nella lista dei vari progetti identificati dal prefisso 109- però ce n’è uno che ha catturato la mia attenzione come una studentessa bolognese – quindi rigorosamente senza reggiseno come gesto politico – con le scalmane nonostante fuori sia decisamente freddo.

Mi riferisco al progetto 109-005, affidato dall’RLM ad una società con sede a Zuffenhausen, la Porsche. Da sempre fiore all’occhiello della produzione industriale tedesca, la Porsche aveva già avuto modo di farsi notare durante la guerra, da un lato con lo sviluppo della Volkswagen, dall’altro con la sua partecipazione (marginale ma comunque presente) nello sviluppo di oggetti decisamente più cazzuti come il leggendario Tiger (alla competizione per aggiudicarsi questo carro parteciparono sia la Henschel che la Porsche: la prima vinse, i progetti della seconda vennero riversati nel cacciacarri Elefant, anche chiamato Ferdinand) o il mostruoso Maus, prototipo di carro armato dalle dimensioni colossali. In tutto ciò Porsche non si fece mancare anche una partecipazione nel campo dei motori a getto, con la progettazione di un innovativo turbogetto a flusso assiale destinato a motorizzare le bombe radioguidate Fiesler Fi-103, presto rinominate dal miglior social media manger che la storia abbia mai incontrato in Vergeltungswaffen 1, per gli amici V-1.

(NOTA: Vergeltungswaffen 1 significa “Arma di rappresaglia 1”)

Facciamo un attimo un passo indietro: quando dopo il D-Day le forze alleate iniziarono a liberare la Francia respingendo i tedeschi entro i loro confini, questi ultimi si trovarono obbligati a tirarsi dietro tutte le infrastrutture necessarie al lancio dei missili radioguidati Fiesler Fi-103, anche conosciuti come bombe volanti V-1, verso Londra.

Forzati verso l’Olanda, le unità delegate al lancio della V-1 si trovarono obbligate a mirare verso Anversa (una delle città più martoriate sia dalle V-1 che dalle ben più pericolose V-2, tutto su DI BRUTTO Volume 7 cof cof), unica città ancora raggiungibile dalle nuove posizioni obbligate dall’avanzata alleata. Con una gittata di circa 240 km, le V-1 e il loro pulsogetto Argus 109-014 potevano dimenticarsi il Big Ben, la nebbia, il te delle 5 e Mary scassapalle Poppins. Un’idea fu quella di utilizzare degli Heinkel He-111 modificati appositamente per trasportare le V-1 sotto un’ala, un’idea buona (in effetti circa 1176 V-1 furono lanciate in questo modo) che, man mano che la guerra avanzava, i lenti e goffi He-111 diventavano bersagli sempre più facili, specialmente con una grossa V-1 sotto un’ala che influenzava l’aerodinamica dell’apparecchio rendendolo instabile, sia prima che durante la delicata fase di lancio. Un’altra idea fu quella di aumentare il carico di carburante a bordo della V-1, soluzione che però andava a discapito del carico bellico, no buono.

Un’altra idea fu quella di sassare via quel fastidioso pulsogetto e di rimpiazzarlo con qualcosa di più potente e meno assetato di carburante.

Nota: il pulsogetto è un motore certo semplice – al suo interno non ha alcuna parte in movimento – ma dall’efficienza termodinamica al limite del ridicolo, motivo per il quale, a parità di potenza, un pulsogetto tendenzialmente consumerà più carburante rispetto ad un turbogetto, macchina termodinamica decisamente più raffinata.

Torniamo a noi: sostituire il vecchio caro Argus con qualcosa di più potente e meno assetato si portava dietro ben altri benefici oltre all’aumentata gittata della V-1 tra cui, ovviamente, la possibilità di trasportare più carico bellico, di volare più velocemente e a quota più elevata o, altra cosa molto allettante, il liberarsi dalle grandi – e bersagli fin troppo facili – rampe di lancio necessarie per accelerare la V-1 fino ad una velocità minima che potesse consentire l’autosostenamento del pulsogetto (circa 350-400 km/h).

Ovviamente, essendo un motore sacrificale, il turbogetto destinato a sostituire l’Argus sarebbe dovuto essere semplice ed economico, tanto andava distrutto assieme alla V-1. Fu quindi così che nell’ottobre del 1944 fu diramato l’ordine esecutivo per lo studio e lo sviluppo di un motore di questo tipo. Furono interpellate diverse aziende ma, purtroppo, ad oggi sono noti solo i progetti di BMW (con il motore P.3307) e quello firmato Porsche e, fra questi due, solo quello di Porsche fu abbastanza maturo da esser tenuto in considerazione. Con la designazione ufficiale di 109-005, il turbogetto sviluppato da Porsche in collaborazione con Max Adolf Mueller (un importante ingegnere tedesco impegnato nello sviluppo dei turbogetti sia per la Junkers che per la Heinkel-Hirth) sarebbe stato capace di circa 500 kg di spinta (contro i circa 350 del pulsogetto Argus) e avrebbe richiesto circa 130-140 ore/uomo per essere costruito.

Complice il fatto che il suo sviluppo fu più o meno parallelo rispetto all’avanzata americana da un lato e a quella sovietica dall’altro, le informazioni circa questo motore sono pochissime tanto che, ancora oggi il 109-005 rimane uno degli enigmi più affascinanti della propulsione aeronautica tedesca della Seconda Guerra Mondiale. Le poche informazioni che siamo riusciti ad ottenere grazie ai nostri contatti misteriosi e altolocati e, cosa non da poco, al fatto che dopo la guerra Mueller cercò di passare agli americani i suoi progetti (i quali però ritennero poco interessante il progetto Porsche), sono le seguenti:

Presa d’aria: il motore era parte integrante di una gondola dotata di una presa d’aria divergente atta a rallentare l’aria da circa 180 m/s a 140 m/s in modo da non creare problemi al compressore. Come in altri progetti della Heinkel (e qui si vede lo zampino di Mueller), anche questo motore era dotato di uno stadio di compressione assiale che precedeva il compressore vero e proprio. Questo stadio di bassa pressione era mosso da un riduttore di giri che lo faceva girare ad un terzo circa della velocità del compressore vero e proprio, il cui regime di rotazione era di circa 14.500 giri/minuto. Uno potrebbe pensare che raffinatezze come quella di uno stadio preventivo di bassa pressione possano essere superflue per un motore che, in quanto progettato per finire su una bomba, dev’essere per forza di cose economico ma, in realtà, la cosa ha senso. L’utilizzo di questo stadio infatti, oltre a preparare l’aria per il successivo compressore assiale in maniera più opportuna, permetteva l’utilizzo di un compressore con un minor numero di stadi grazie al fatto che lui stesso, lavorando unitamente alla presa d’aria, permetteva una compressione preventiva dell’aria prima che questa raggiungesse il compressore vero e proprio andando, di fatto, a semplificare il motore. Questo la dice lunga sul livello raggiunto dai tedeschi durante la Seconda guerra mondiale, con lo studio e lo sviluppo di tutta una serie di soluzioni che ancora oggi vengono utilizzate sui più moderni turbogetti proprio per stabilizzare l’aria prima che questa arrivi al compressore e prevenire così tutti i fenomeni che in passato rendevano ostici i turbogetti assiali come stalli e pompaggi del compressore;

Compressore: Purtroppo non siamo riusciti a risalire al numero di stadi con precisione anche se pare che il compressore fosse stato studiato per garantire un rapporto di compressione di 2.8 a 1, un numero oggi ridicolo ma che all’epoca era buono (per fare un esempio, il Junkers Jumo 004 aveva un r.d.c. di circa 3:1);

Camere di combustione: Il Porsche 109-005 era dotato di una camera di combustione cannulare, con otto tubi di fiamma rinchiusi all’interno di una struttura anulare, una soluzione tecnica che è stata lo standard per tanti anni prima della consacrazione della camera di combustione 100% anulare, la soluzione ideale per ottenere motori potenti ed efficienti.

Turbina: Le palette della turbina erano ottenute da piatti di acciaio ad alto tenore di Nickel – ovvero resistente alle alte temperature – ripiegate su se stesse ottenendo così delle palette cave dentro cui far passare aria di raffreddamento. Interessante notare che, a differenza di molti altri turbogetti, l’aria per raffreddare la turbina non era spillata dal compressore ma era presa direttamente dall’esterno attraverso un opportuno condotto, scelta sicuramente dettata dal voler contenere i costi e la complessità del motore e dal fatto che, data la breve vita operativa a cui questo era destinato, non c’era tutto questo bisogno di contenere le temperature in turbina.

Ugello di scarico: dal momento che il motore avrebbe operato entro un ristretto range di velocità e altitudine, non ci fu il bisogno di progettare un ugello a geometria variabile – come ad esempio nel caso dello Jumo 004 e della sua “cipolla” – lasciando così spazio ad un semplice ed economico ugello fisso.

Questi qui sopra sono scan della rivista francese “Le Fanatique de l’Aviation”, numero 396, Settembre 2000 nel quale vengono riportati i disegni del motore in questione. Non sappiamo quanto questi siano accurati.

Pare che nessuno di questi motori venne mai costruito tuttavia, sulla base dei calcoli svolti all’epoca della sua progettazione, sono disponibili alcune tabelle comparative che, a parità di carico bellico e di carburante imbarcato, una V-1 dotata di questo motore sarebbe stata più veloce (di circa 100 km/h), avrebbe potuto volare più in alto (ca. 4000 m contro i 3000 di una V-1 standard) ma, più che altro, avrebbe potuto colpire entro un raggio di 700 km contro gli appena 240 km di una dotata del vecchio Argus.

Insomma, se le V-1 già erano oggetti pericolosi, grazie all’aiuto di Porsche sarebbero potute diventare ancora più letali ma, come detto, la storia di questo motore si scontra con il collasso definitivo della Germania e con la fine della carriera contractor militare per la Porsche la quale, tuttavia, non si tolse mai del tutto il pallino di far volare i suoi motori: