Concorde-From the cockpit, Take-off and landing.

Concorde-From the cockpit, Take-off and landing.
admin
24.08.2013

Video from YouTube: Cockpit cams show crew at work taking off from Heathrow then landing at Washington DC, Clips courtesy BBC show Holiday Air 1989.

Kovaa vauhtia kopterilla

X3 muodostelmassa lentoa seuranneen Albatross-suihkuhävittäjän kanssa. Kuva: Eurocopter / Alain_Ernoult
X3 muodostelmassa lentoa seuranneen Albatross-suihkuhävittäjän kanssa. Kuva: Eurocopter / Alain_Ernoult
Jari Mäkinen

Eurocopter -yhtiön koekone X3 teki historiaa viime viikon perjantaina: hybridikopterin nopeus saavutti ennätyksellisen 255 solmun, eli 472 km/h:n nopeuden.

Kyseessä on helikoptereiden epävirallinen maailmanennätys. Itse asiassa ennätysvauhti mitattiin vaakalennossa ja suurin kirjattu nopeus eteläisen Ranskan taivaalla Istresin lentotukikohdan luona tehdyissä koelennoissa oli 487 kilometriä tunnissa, eli ilmailussa nopeuden ilmaisuun käytetyissä solmuissa 263. Tämä vauhti saavutettiin loivassa syöksyssä, koneella alaspäin lennettäessä.

Ennätyslennolla ohjaimissa oli X3-hankkeen pääkoelentäjä Hervé Jammayrac ja lentoinsinöörinä toimi Dominique Fournier.

X3 on eurooppalaisen helikopterivalmistaja Eurocopterin koekone, omalaatuinen helikopteri, joka on varustettu myös pienillä siivillä ja potkureilla. Sen tarkoitusena on kehittää edullista tekniikkaa, joka tekee mahdolliseksi helikopterin tavoin liikkumisen, mutta samalla suurella nopeudella lentämisen. X3 yhdistää siis potkuriturbiinilentokoneen ja helikopterin parhaat puolet: se pystyy paitsi nousemaan ja laskeutumaan pystysuoraan, niin myös siirtymään nopeasti paikasta toiseen ja leijumaan paikallaan.

Eurocopterin ajatuksena on soveltaa tekniikkaa mm. pelastushelikoptereihin, jotka voisivat lentää vauhdilla esimerkiksi haaksirikossa olevan laivan luokse ja pelastamaan sen miehistön samaan tapaan kuin pelastuskopterit tekevät nyt. Myös henkilökuljetuksissa ja valvontalennoissa kone olisi erinomainen. Samoin sotilaat ovat luonnollisesti erittäin kiinnostuneita uudesta hybridikopterista.

Koekoneen runkona on yhtiön sarjatuotannossa oleva Dauphin-mallinen helikopteri, mihin on liitetty pienet siivet ja niiden päissä olevat potkurit, sekä voimansiirto moottorista näihin potkureihin. Viisilapaisen roottorin keskiö sekä sen alla oleva runkorakenne on muutettu normaalia aerodynaamisemmaksi. Dauphin sinällään on myös hyvin nopea kopteri ja sen avulla Aerospatiale, toinen Eurocopterin synnyttäneistä edeltäjäyhtiöistä, rikkoin 200 solmun nopeuden ensimmäisenä helikopterina vuonna 1991.

Moottoreina X3:ssa kaksi lievästi muunneltua RTM 322 -turpiinimoottoria, jotka ovat käytössä myös hieman suuremmassa, Suomessakin käytössä olevassa NH90-kopterissa. Myös X3:n moottoreiden elektronista ohjaus- ja hallintajärjestelmää on muutettu vastaamaan "epänormaaleja" lento-olosuhteita.

X3 teki ensilentonsa syyskuussa 2010 ja on kerännyt sen jälkeen jo yli 140 koelentotuntia. Alkuperäinen nopeustavoite oli 220 solmua, minkä kone saavutti saman tien, ja yhtiö on sen jälkeen viilannut laitettaan yhä vauhdikkaammaksi – eikä nähtävästi yläraja ole vieläkään tullut vastaan. Koelentoja tehdään suunnitelmallisesti ja harkiten, eikä teoreettista huippunopeutta ole vielä saavutettu.

Juttu perustuu Eurocopterin tiedotteeseen

Eikö kukaan ole ohjaimissa?

EC145 ilmassa ilman ilmailijoita.
EC145 ilmassa ilman ilmailijoita.
Eurocopter EC145 koelennollaan.
Kauko-ohjauspisteessä.
Jari Mäkinen

Autopilotti on arkipäivää lentokoneissa, mutta ohjaamossa on silti lentäjä. Kohta heitäkään ei enää tarvita – ainakaan aina.

Täysin automaattisesti ilman lentäjiä lentävä liikennelentokone on toisien haave, toisien kauhukuva. Tietokoneet ja automatiikka tuskin ovat koskaan yhtä hyviä kuin parhaimmat lentäjät, mutta ne ovat jo nyt parempia kuin huonot pilotit. Tekniikka kehittyy joka tapauksessa koko ajan, ja huhtikuussa automaattilentämisessä otettiin kaksi askelta eteenpäin.

Huhtikuun 25. päivänä Eurocopter lensi ensimmäisen kerran julkisesti tarpeen mukaan miehitettyä EC145 -helikopteriaan, joka kykenee lentämään täysin itsenäisesti, mutta jonka puikkoihin voivat lentäjätkin hypätä kun tilanne niin vaatii tai kun siltä tuntuu. Kyseessä on testilaite, missä käytettyä tekniikkaa voidaan myöhemmin käyttää suuremmissa ja pienemmissäkin koptereissa.

Samoin huhtikuun lopussa BAE Systems -yhtiön kokekone lensi normaalissa ilmatilassa 800 kilometrin matkan ilman aktiivisesti lentäviä lentäjiä. Kyydissä oli kyllä varmuuden varalta kaksi lentäjää ja kaksi systeemejä tarkkaillutta insinööriä, mutta lennosta vastasivat koneen automatiikka ja maassa ollut lentäjä. Koneen pilotit olisivat voineet kuitenkin ottaa koneen haltuunsa koska tahansa, jos tarve olisi vaatinut.

Mullistavinta lennossa oli se, että sen aikana ei tapahtunut mitään mullistavaa. Jetstream nousi ilmaan Wartonin lentoasemalta ja kunhan kone oli ilmassa, pilotit antoivat ohjaimet lentokoneelle, joka kävi kääntymässä Skotlannin ylämaiden päällä Ivernessin luona ja palasi takaisin lähtöpaikkaansa. Lentäjät suorittivat vielä laskeutumisenkin, koska laitteistoa ei ole tehty toistaiseksi siihen.

Virallisesti kyseessä oli pisin virallisesti miehittämättömäksi lentolaitteeksi luokitellun koneen lento normaalissa siviili-ilmatilassa muiden ilma-alusten kanssa. Jetstream, 19-paikkainen potkuriturpiinikone, ei ole myöskään enää pieni lennokki, vaan kunnollinen matkustajakone. Tarkempia tietoja koneesta ja lennosta on
BAE Systemsin nettisivuilla.

Konetta ja sen tekniikkaa on kehitetty jo parin vuoden ajan brittiläisessä ASTRAEA -tutkimusohjelmassa ja huhtikuussa tapahtuneesta ennätyslennosta kerrottiin Lontoossa viime viikolla pidetyssä kokouksessa.

Kone lentää ihmistä paremmin

Suuri osa liikennelentokoneista käyttää jo nyt runsaasti automatiikkaa, eikä nykyaikainen lentäminen onnistuisi enää ilman autopilottia. Koneiden porrastukset ilmatilassa on tehty usein niin lähekkäisiksi, että vain automaattinen lentäminen tekee liikenteestä sujuvaa: perinteisesti lentäessä, ja yhä edelleen poikkeustapauksissa, pitää koneiden ympärille jättää enemmän tilaa. Lentoreitit monilla suurilla lentokentillä noustessa ja laskeutuessa ovat nekin usein melusäädösten ja liikennerajoitusten vuoksi niin mutkikkaita, että käsin lentäen pilotit olisivat pulassa.

Korkealla lennettäessä myös autopilotti helpottaa lentämistä niin paljon, että käsin siellä lennetään enää erittäin harvoin. Myös huonossa säässä laskeuduttaessa autopilotti reagoi tuulenpuuskiin ihmistä nopeammin ja navigointisysteemit tunkevat ihmissilmää paremmin sumun läpi.

Automatiikka pettää toki aina välillä, mutta se on pelastanut tuhansia ihmishenkiä: nykyinen erittäin korkea turvallisuustaso on pitkälti automatiikan ansiota.

Ihmistä ohjaamossa on kuitenkin vaikeaa korvata kokonaan, koska automatiikka ei pysty tekemään hyvin ratkaisuita erikoistilanteissa. Niinpä täysin automaattista lentämistä tutkittaessa on tärkeää keskittyä automatiikan toimimiseen näissä omalaatuisissa tapauksissa. Eräitä tällaisia tilanteita ovat huonon sään väistäminen ja visuaalisten havaintojen tekeminen. Tietokoneet eivät pysty muun muassa erottamaan kuumailmapalloa pilvestä. Vaikka tutka ja monet muut systeemit voivatkin havaita kohteita ja sääilmiöitä koneen edessä, on "perinteinen" visuaalinen havainnointi edelleen tärkeää.

Automaattikoneen pitää tarkkailla samoin alla olevaa maastoa mahdollisen pakkolaskun varalta. Lentoliikenne luottaa myös edelleen pitkälti puheeseen radioliikenteessä, joten automaattisen koneenkin pitää pystyä kertomaan muille mahdollisista yllättävistä liikkeistä ja siitä, mitä se on tekemässä. Sen täytyy pystyä toimimaan kuten ihmisten lentämän koneen.

Villeimmissäkään kuvitelmissa ei toistaiseksi ole täysin riippumattomia ja automaattisia lentokoneita, sillä joka tapauksessa maassa oleva lentäjä voisi ottaa koneen haltuunsa omituisissa tilanteissa satelliittiyhteyden avulla. Sen jälkeen hän voisi lentää konetta samaan tapaan kuin nyt sotilaat lentävät kaukana olevia lennokkejaan – lennokkeja, jotka nekin ovat kooltaan lähes Jetstreamin luokkaa.

Samoin kuin automaattiautot, ovat automaattilentokoneet jo avan oven takana: Yhdysvalloissa on tarkoitus avata ilmatila miehittämättömille lentokoneille vuonna 2015.

Eurocopter EC145 koelennollaan.
Kauko-ohjauspisteessä.

Ohjaajan kanssa tai ilman

Lentäjän ja automatiikan tosiaan täydentävät roolit korostuvat helikoptereissa, jotka esimerkiksi pelastuslennoilla joutuvat lentämään huonoissa olosuhteissa, vaikeissa paikoissa ja leijumaan tarkasti paikallaan kovissakin puuskatuulissa. Toisinaan – etenkin sotilaskäytössä – samaa kopteria olisi erittäin kätevää pystyä lentämään tilanteen mukaan joko automaattisesti tai perinteisesti.

Niinpä Eurocopter -yhtiö (kuten kaikki muutkin kopterirakentajat) tutkivat hyvin intensiivisesti automaattilentämistä. Yhtiön uudella automaattilentolaitteistolla varustettu EC145 -helikopteri teki huhtikuussa ensimmäiset koelentonsa Istresissä, Ranskassa, ja Donauwörthissa, Saksassa. Toimittajille ja yleisölle kopteria esiteltiin Istresissä 25.4.

Lennolla EC145 nousi lentoon ilman lentäjiä, lensi pienen ennakkoon ohjelmoidun reitin, vapautti köyden varassa roikkuneen ulkoisen kuorman ja teki simuloidun tarkkailulennon, minkä jälkeen se laskeutui takaisin alas. Lentoa tarkkailtiin koko ajan kauko-ohjauspisteessä ja siellä olevat lentäjät olisivat voineet ottaa ohjaimet haltuunsa koska tahansa.

Eurocopterin tavoitteena on kehittää automaattilentolaitteisto, joka voisi olla otettavissa mihin tahansa yhtiän helikopteriin. Koekone on täysin normaali tuotantoversio EC145 -helikopterista, missä on nykyaikainen autopilotti ja täydellinen navigointilaitteisto. Ilman lentäjää kopterin saa lentämään yksinkertaisesti lentäjien istuimien taakse avioniikkaräkkiin asennettavilla laitteistoilla, jotka linkittävät kopterin kauko-ohjauspisteeseen ja muuttavat ohjaimet etäkäyttöisiksi. Lisäksi systeemiin kuuluu koko joukko kameroita, joiden avulla lentoa voidaan tarkkailla ja oikestaan missä vain sijaitseva lentäjä pystyy näkemään ulos lentolaitteestaan.

Automaattisen lennon ja kauko-ohjauksen lisäksi kopteri pystyy ongelmatilanteissa asettumaan leijumaan paikalleen ja odottamaan ohjeita ohjauskeskukseltaan sekä tarpeen vaatiessa laskeutumaan alas täysin itsenäisesti sopivalta vaikuttavaan paikkaan, mikäli kauko-ohjauslinkki pettää.

Olennaisin asia, mitä kauko-ohjaus ei toistaiseksi pysty lentäjilleen tuomaan, on niin sanottu takapuolituntuma. Se kertoo lentäjälle aivan yhtä paljon kuin kamerat ja instrumentit.

Lisääntyvä automatiikka ja täysin automaattiset lennot tuovat mukanaan myös jo nyt autopiloteilla lentämisessä tutun ongelman: mitä vähemmän lentäjät lentävät itse ja mitä vähemmän heillä on "takapuolituntumaa" ja kokemusta, sitä harvemmin he haluavat ottaa ohjaimia itselleen. Ja valitettavasti yleensä tilaneet, joissa niin täytyisi tehdä, ovat vaikeita. Sellaisia, joissa kaivataan kokenutta lentäjää, ihmistä, joka pystyy tuomaan koneen tai kopterin turvallisesti Maahan, kun kaikki sähköhärpäkkeet pettävät.

Kuvat: BAE Systems ja Eurocopter

Aurinkolento läpi Amerikan

Valmistautumista lentoon Moffettissa
Valmistautumista lentoon Moffettissa
Jari Mäkinen

Sähkömoottorilentokone Solar Impulse valmistautuu parhaillaan lähtemään perjantaina 3. toukokuuta pitkälle matkalle halki Amerikan mantereen.

“Tämä on jännittävä ja myyttinen lento,” sanoo Andre Borschberg, eräs koneen lentäjistä ja koko hankkeen taustavoimista. "Lennossamme on vähän samaa henkeä kuin aikanaan ensimmäisissä mantereen poikki lentäneissä postilennoissa potkurikoneilla 1900-luvun alussa. "

Aurinkovoimalla lentävä kone teki huhtikuussa koelentoja Kalifornian taivaalla ja kävi muun muassa näyttävällä ohilennolla San Franciscossa Golden Gaten luona. Nyt se on valmis aloittamaan tähän saakka pisimmän ja haastavimman lentonsa.

Matka alkaa legendaariselta Moffett Fieldiltä, Moffetin lentokentältä Kaliforniasta, missä kone on ollut jo jonkin aikaa. Se tuotiin Sveitsistä Yhdysvaltoihin rahtina palasina, ja se koottiin Moffettissa jälleen lentokelpoiseksi.

Kaliforniasta lento jatkuu ensin Phoenixiin, Arizonaan, mistä kone jatkaa Dallasiin, Texasiin. Sieltä Solar Impulse lennetään Missouriin, St. Louisiin, pääkaupunki Washingtoniin ja lopulta New Yorkiin, missä hentoinen kone laskeutuu John F. Kennedyn lentoasemalle suurten ja painavien jumbojen joukkoon. Mittojen mukaan katsottuna Solar Impulse ei niille kuitenkaan häviä, sillä sen siipien kärkiväli on 63,4 metriä, siis jokseenkin sama kuin Airbus A340 -matkustajakoneella. Aurinkovoimakone painaa kuitenkin vain 1600 kg. Voimanlähteenään sillä on noin 12000 siiven yläpinnalle sijoitettua aurinkokennoa, jotka syöttävät virtaa akuille, mistä koneen neljä moottoria saavat energiansa.

Se, pääseekö kone matkaan perjantaina aamulla Kalifornian aikaa, siis iltapäivällä Suomen aikaa, riippuu sääolosuhteista; kovin huonossa kelissä lentoa ei tehdä. Suurin ongelma on se, että kone ei voi lentää pilvien läpi. Koska kone on kevyt, mutta kuitenkin suurikokoinen, ei se pidä myöskään voimakkaista tuulenpuuskista.

Koneen lentonopeus ei ole järin suuri, vain noin 70 km/h, joten kuhunkin etappiin aikaa kuluu 20-25 tuntia. Enemmän aikaa vierähtää kuitenkin kussakin välilaskupaikassa, sillä kone on niissä esillä kymmenen päivän ajan. Näin ollen saapuminen itärannikolle tapahtuu kesäkuun lopussa tai heinäkuun alussa säätilanteesta riippuen.

Matkaa voi seurata T-Tuubin lisäksi Solar Impulsen blogissa.

Rekisteritunnukseltaan HB-SIA oleva Solar Impulse on prototyyppi koneesta, jonka tarkoituksena on tehdä koko maapallon ympärilento aurinkosähköllä ilman välilaskua. Koneen rakenne on hiilikuitua ja sen aurinkopaneelit sekä akut ovat parhainta sekä kevyintä saatavissa olevaa tekniikkaa. Kaikki on suunniteltu keveys, energiapihiys ja luotettavuus mielessä.

Varsinaisen maailmanympärilentokoneen, HB-SIB:n, on tarkoitus nousta matkaan vuonna 2015.

Lue lisää Solar Impulsesta ja sen ideoijasta Bertnard Piccardista T-Tuubin ammoisesta artikkelista: Lentäjä ja seikkailija Bertnard Piccard

Henkilökohtainen lentotaksi

Toimitus

Matkalla Lontooseen? Ota taksi, lentotaksi. Pplane-tutkimusohjelma hahmottelee automaattista, pientä lentokonetta, joita voisi lentää parvina Euroopan taivaalla. Tieteiselokuvien liikenteestä on tulossa totta.

Yksityiskoneen vuokraaminen tai ostaminen on luonnollisestikin mahdollista jo nyt, mutta se tarkoittaa sitä, että asiakkaalla pitää olla joko paksu rahapussi tai lentolupakirja sekä kohtuullisesti rahaa. Silloinkin koneet joutuvat käyttämään usein kaupunkien ulkopuolilla olevia lentokenttiä ja lentämään muun lentoliikenteen mukana, mikä tarkoittaa suurkaupunkien tapauksissa helposti ruuhkia ja odottelua niin ilmassa kuin maassakin.

Eurooppalais-israelilainen Pplane-tutkimusohjelma kehittää uudenlaista pientä lentokonetta sekä siihen liittyvää lentoliikennejärjestelmää, mikä muuttaisi lentämistä aivan erilaiseksi ja toisi liikesuihkukonemaisen matkustamisen useimpien ulottuville – kaiken lisäksi ekologisesti ja taivaalla olevia ruuhkia helpottaen.

Systeemiä kutsutaan mielikuvituksellisesti nimellä PATS (Personal Air Transport System), eli henkilökohtainen ilmaliikennesysteemi.

Systeemi koostuu pienistä, taajamiin tai niiden lähelle rakennetuista lentoasemista sekä pienkoneiden kokoisista, hiljaisista ja ympäristöystävällisistä automaattisesti lentävistä koneista, joita lentoasemilla on odottamassa kuin takseja taksiasemilla.

Matkustajat voivat varata koneen etukäteen tai luottaa onneensa menemällä vain lentoasemalle. Kone lentäisi itsekseen määränpäähän, matkustajat poistuisivat ja kone jäisi kentälle lataamaan akkujaan ja odottamaan seuraavia kyydittäviä.

Älykkään lennonjohdon avulla koneita voisi olla ilmassa runsaasti ja vikatilanteissa niitä voidaan ohjata liikennekeskuksesta etäoperoinnilla samaan tapaan kuin sotilaat ohjaavat jo lennokkejaan maailman toisella puolella olevista ohjauskeskuksistaan.

Vaikka automaattilentäminen ja kauko-ohjaus tuntuvat turvattomilta, on tekniikka osoittanut jo toimintakelpoisuutensa ja luotettavuutensa; automaattisuus on jo tärkeä osa lentoliikennettäkin, vaikka koneissa on edelleen lentäjiä. Mikäli jo nykytekniikkaa käyttämällä lentoliikenteen ohjaus ja lentäminen voitaisiin suunnitella ilman historian painolastia, olisi lentoliikenne ja sen vaatimat systeemit olennaisesti erilaisia.

Etenkin keskisessä Euroopassa automaattilentokone voisi korvata suuren osan kaupungista toiseen suuntautuvista automatkoista ja niistä koostuva liikennesysteemi voisi helpottaa olennaisesti perinteistä lentoliikennettä, jonka määrän ennustetaan kasvavan jatkuvasti. Suoraan paikasta toiseen tapahtuva, pienemmissä yksiköissä tapahtuva automaattinen liikkuminen voisi olla paitsi aikaa säästävää ja kätevää, niin myös vähentää liikenteen aiheuttamia päästöjä sekä energian tarvetta.

Systeemissä olevat lentolaitteet voisivat olla sähköisiä tai pienipäästöisiä, hiljaisia ja kevytrakenteisia, ja niitä voisi olla eri kokoisia pienistä nelipaikkaisista suurempiin kahdeksanpaikkaisiin lentokoneisiin. Niiden käyttäminen olisi laskelmien mukaisesti yhtä kallista (tai edullista) kuin halpalentoyhtiöillä matkustaminen nykyisin.

Pplane-tutkimushankkeessa on mukana 13 osakasta eri puolilta Eurooppaa ja Israelista. Euroopan komissio rahoittaa sitä 7. puiteohjelmastaan. Hanketta johtaa Ranskan ONERA-tutkimustoimiston Claude Le Tallec tukenaan israelilaisen Intergam Communications -yhtiön Moshe Harel.

Lisäksi mukana ovat Israel Aerospace Industries (Israel), AIRNET (Slovenia), Bolognan yliopisto ja CIRA-tutkimuslaitos (Italia), Brnon yliopisto (Tsekin tasavalta), Varsovan teknillinen yliopisto (Puola), Saksan, Espanjan ja Alankomaiden ilmailu- ja avaruustutkimuskeskukset DLR, INTA ja NLR, Patrasin yliopisto (Kreikka) ja REA-TECH Engineering (Unkari).

Tilaa aihepiirin ilmailu RSS-syöte