Southwestin koneen rikkoutunut ikkuna sisäpuolelta kuvattuna laskeutumisen jälkeen.

Mistä paine-ero tulee?

Ilmanpaine 12 kilometrin korkeudessa – siis jotakuinkin lentokoneiden matkalentokorkeudessa – on noin 19% siitä mitä se on täällä alhaalla. Numeroina: merenpinnan tasossa ilmanpaine on noin 1013,25 hPa ja normaali-ilmakehän olosuhteissa 12 kilometrissä se on 193 hPa. 

Ihminen pystyy olemaan tässä paineessa sinällään oikein hyvin, mutta koska happea on ilmasta vain 21 %, ei ihminen saa noin pienessä paineessa hengittämällä tarpeeksi happea pysyäkseen tajuissaan ja lopulta hengissä.

Jos happea saa lisää esimerkiksi naamarista suoraan hengitysilmaan, ei ongelmaa ole. Ilmanpaine lentokorkeudessa ei ole siis niin pieni, että ihminen kärsisi pienestä paineesta muuten kuin siten, että happea ei ole tarpeeksi. Happinaamarin avulla ihminen voi toimia aivan normaalisti korkeallakin.

Kätevämpää on kuitenkin paineistaa koneen matkustamo, eli tehdä siitä ilmatiivis ja pumpata sisälle ilmaa niin paljon, että siellä hengittämiseen sopiva paine. Näin lentokone voi lentää korkealla ilman, että matkustajat ja miehistö käyttävät happinaamareita. Esimerkiksi syöminen koneessa happinaamari päässä olisi hankalaa, mutta paineistetussa koneessa voi olla ihan tavalliseen tapaan.

Koska paineistus rasittaa koneen runkoa ja rungosta täytyy tehdä siksi tukeva kestämään paine-ero, ei lentokoneissa yleensä käytetä yhtä suurta ilmanpainetta kuin täällä alhaalla maan pinnalla. Normaalisti lentokoneissa käytetty paine vastaa olemista noin 1500 metriä korkean vuoren huipulla. Määräykset sanovat, että paine koneen sisällä ei saa olla pienempi kuin se olisi 2,4 km korkeudessa ilman paineistusta.

Numerona: paine koneen sisällä on noin 790 - 850 hPa.

Korvien paukkuminen noustessa ja laskeutuessa tulee siitä, kun paine koneen sisällä laskee noustessa ja nousee laskeutuessa; korva tasaa siten painetta sisustansa ja ulkoilman välillä. Jos paine muuttuu nopeasti, saattaa korvissa olla jopa kipua – kuten flunssassa tai muuten, kun paineentasaus ei luonnistu normaalisti.

Et voi ostaa, mutta pääset lentämään

Oikeastaan kaikki suunnitteilla olevat laitteet ovat yksi- tai kaksipaikkaisia kapseleita, joissa on sähkökäyttöiset roottorit tai puhaltimet, joiden voimin laite pystyy nousemaan ilmaan pystysuoraan, lentämään ilmassa ja laskeutumaan pystysuoraan alas.

Matkustaja ei koske ohjaimiin, vaan näyttää laitteelle mihin pitää mennä. Ja sitten laite menee aivan kuten pienemmät droonit nyt lentävät paikasta toiseen. Turvallisuussyistä laitteet ovat koko ajan yhteydessä ohjauskeskukseen, joka voi hätätilanteessa ottaa ohjat ja tuoda laitteen nopeasti alas.

Laitteiden tyypillinen lentonopeus on hieman yli sata kilometriä tunnissa ja lentomatkat sadan kilometrin luokkaa.

Ne soveltuvat siis erinomaisesti sukkulointiin kaupungeissa, missä etäisyydet ovat muutamia kymmeniä kilometrejä, mutta matkanteko ruuhkien vuoksi on teitä myöten hidasta.

Kunhan juristit ovat saaneet työnsä tehtyä ja autojen puolestapuhujat ovat päästäneet bensantuoksuiset höyrynsä pihalle, tulevat ihmisten kuljettamiseen sopivat droonit varmasti hyvinkin nopeasti käyttöön, ensin maailman suurkaupungeissa ja raharikkaiden kerääntymissä, ja sitten myös muualla, myös Suomessa.

Laite, jolla voisi lennähtää nopeasti ruuhkien ylitse paikasta toiseen, olisi kätevä moneen tarkoitukseen.

Yhtiöt myös lupaavat laitteilleen suorastaan naurettavan edullisia hintoja verrattuna autoihin; seuraava taksiuudistus koskee varmasti näitä automaattisia, itsestään matkustajan osoittamaan paikkaan pyrähtäviä lentotakseja. Ei ihme, että etenkin Uber ja muut uudenlaiset taksifirmat ovat panostaneet paljon näiden lentolaitteiden kehittämiseen.

Laitteiden kehittäjät myös katsovat näiden yhtiöiden suuntaan, eivätkä edes suunnittele myyvänsä matkustajadroonejaan yksityisille ihmisille. Taksiyhtiöiden lisäksi mahdollisia asiakkaita ovat viranomaiset ja lentoyhtiöt, joille nämä tarjoaisivat syöttöliikennemahdollisuuden lentoasemien ympäristössä.

Mikä tökkii?

Mikään nyt kehitteillä olevista laitteista ei ole teknisesti vielä valmis arkikäyttöön, mutta tämä ei ole tällä haavaa suurin ongelma niiden laajempimittaiselle käytölle. Lait ja määräykset pitää saada ensin muutettua uusia laitteita varten.

Ilmailu on tällä hetkellä erittäin säädeltyä, ja ihan aiheesta. Lentolaitteet pitää hyväksyä ja niitä täytyy käyttää sekä huoltaa tarkkojen ohjeiden mukaisesti. Niitä käyttävien ja huoltavien ihmisten täytyy käydä läpi pitkä koulutus. Ennen kaikkea lentämistä taajama-alueilla on rajoitettu.

Nämä kaikki ovat juuri sellaisia asioita, mihin uudet lentotaksit vaikuttavat, koska tarkoitus on nimen omaan se, että täysin kouluttamaton tavallinen ihminen voisi hypätä laitteeseen keskellä kaupunkia ja lentää sillä toisaalle. Miten tähän pitäisi suhtautua ja kuinka tämä saadaan organisoitua hallitusti ja turvallisesti?

Ainakin aluksi laitteissa tulee siksi olemaan varmasti ohjaimet ja niitä tullaan käyttämään kuten helikoptereita. Vasta myöhemmin, kun tekniikka toimii varmasti, voidaan niillä lentää täysin automaattisesti. Laitteilla olisi kätevää myös lentää paikkoihin, mihin automaattiset systeemit eivät osaa itsekseen laskeutua – vaikkapa mökille. Silloin kuljettaja-matkustajan pitäisi pystyä ainakin osoittamaan paikka, minne haluaa, ja laitteen pitäisi itsenäisesti osata päättää, onko lentäminen sinne mahdollista tai sallittua. Kaukana sijaitseva valvomo ei välttämättä osaa silloin auttaa.

Kun lentotakseille ja ihmisiä kuljettaville drooneille tehdään lainsäädäntöä, niin se kannattaa tehdä nyt ennen kuin ne ovat liikenteessä ja mieluiten maailmanlaajuisesti. Ennen kuin tämä on tehty, ei laitteita varmaankaan nähdä kuin muutamilla kokeilupaikoilla. Toivottavasti Helsinki olisi yksi tällainen paikka.

Malmin lentoasema olisi erinomainen paikka asian kehittämiseen…

eHang 184

Pisimmällä on nähtävästi kiinalainen eHang, joka lennättää laitteellaan myös potentiaalisia asiakkaita sekä toimittajia.

Nyt käytössä olevissa esittelylaitteissa on ohjaamossa myös ohjaimet, joilla lentäjä voi ohjata lentoa, mutta käyttöön tulevissa versioissa niitä tuskin on. Tai ainakaan ne eivät ole niin näkyvissä – voi olla, että kun laitteiden sekä automaattisen lentämisen lakipuoli on vielä työn alla, on parasta tehdä virallisesti lentäjän lentävää laitetta, vaikka laite kykenisi itsekin lentämään.

Ja se siis pystyy nyt lentämään aivan itse: matkustajan edessä on tabletti, jonka kautta hän kertoo päämäärän. Sitten neljän puomin päässä laitteesta olevat kahdeksan sähkömoottorikäyttöistä roottoria heräävät henkiin ja laite nousee lentoon.

Videoilla nyt lentäviä koelaitteita tarkkaillaan koko ajan valvomosta.

Yhtiön mukaan eHang 184 pystyy lentämään kaikissa sääoloissa, jopa Kiinaan toisinaan iskevien taifuunien puhaltaessa.

Volocopter

Saksalainen Volocopter teki ensilentonsa nyt tammikuussa ja paikaksi oli valittu Las Vegas CES-kulutuselektroniikkamessujen aikaan. Tämä osoittaa hyvin sen, että näiden lentolaitteiden tekijät mieltävät itsensä enemmänkin elektroniikkafirmoiksi kuin ilmailuyrittäjiksi, ja heidän asiakkaansa ovat lentäjien sijaan "tavalliset" ihmiset.

Volocopterin lento oli lyhyt, mutta sen takana on jo viiden vuoden kehitystyö. Siitä kuullaan vielä.

Kitty Hawk Cora

Zee Aero on on Googlen perustajan Larry Pagen perustama yhtiö, joka on kehittänyt myös muutaman vuoden ajan jo omaa lentotaksiaan. Nyt, kun heidän kaksipaikkainen laitteensa on edennyt lentovaiheeseen, on yhtiö nimetty Kitty Hawkiksi ilmailun pioneerien Wright-veljesten ensilentopaikan mukaan.

Yhtiö toteaa kuitenkin yksiselitteisesti, että heille lentäminen sinällään ei ole tärkeää: "Kyse on mobiliteetista, mahdollisuudesta siirtyä nopeasti ja helposti paikasta toiseen".

Cora on kopterin ja lentokoneen risteytymä, eli se nousee ja laskeutuu pystysuoraan helikopterimaisesti roottoriensa avulla, mutta lentää ilmassa lentokoneena. Siksi sillä on siivet. Tästä ratkaisusta tulee hieman lisää monimutkaisuutta, mutta laitteen lentonopeus on suurempi kuin koptereilla.

Vaikka yhtiö on kotoisin Piilaaksosta, se on siirtänyt toimintansa nyt Uuteen-Seelantiin, koska siellä on tarpeeksi koelentämiseen sopivaa vapaata ilmatilaa ja siellä on yhtiön mukaan laitteen kehittämiseen sopiva juridinen ilmapiiri.

Airbus Vahana

Vahana on eurooppalaisen ilmailujätin Airbusin amerikkalaisen ideapajan tuotos. Tämäkin teki ensilentonsa nyt tammikuussa ja on Coran tapaan taittuvasiipinen lentokoneen ja kopterin sekoitus.

Lilium

Lilium on laitteista kenties jännittävin, koska se lupaa 300 kilometrin toimintasäteen 300 kilometrin tuntinopeudella. 20 kilometrin matka siis hujahtaisi noin viidessä minuutissa.

Laite on myös taittuvasiipinen, mutta se käyttää roottorien sijaan sähkökäyttöisiä puhaltimia. Koekone on tehnyt miehittämättömänä koelentoja viime vuodesta alkaen, ja saksalaisfirma lupaa aloittavansa kokeilut kyydissä olevien ihmisten kanssa ensi vuonna. Liikenteeseen Liliumit tulisivat vuonna 2025.

Yhtiön mukaan heidän puhallinmoottorilaitteensa on muita hiljaisempi ja sellaisella matkustamisen hintataso voisi olla jo alusta alkaen normaalia taksikyytiä edullisempi. Varsin pian noin 20 kilometrin hyppäys maksaisi vain viitisen euroa ja sen voisi tilata kännyllä samaan tapaan kuin Uberin nykyisin.

Workhorse SureFly

Joukon yllättäjä on perinteisen amerikkalaisen kuorma-autojen valmistajan Workhorsen SureFly.

Laite näyttää paljon eHangilta, mutta on selvästi tukevatekoisempi ja siihen on syy: yhtiön suunnittelema asiakaskunta ovat kaupunkien businessväen sijaan maaseutujen ammattikäyttäjät. Monikäyttöisestä lentolaitteesta voisi tosiaankin olla paljon hyötyä amerikkalaisilla maatiloilla – tämä kopteri voisi korvata perinteisen avolava-auton monissa tarkoituksissa tavarankuljetuksesta kauppareissuihin.

Rajumpi ammattilaiskäyttö näkyy myös siinä, että vaikka kopteri on sähkökäyttöinen, on siinä sähköä moottoreille tuottamassa polttomoottori; akut ovat vain tasaamassa virrankäyttöä ja hätätilantaita varten. Yhdellä tankillisella laite lentää noin tunnin ja akuissa riittää sähköä viiden minuutin lentoon.

Roottorit ovat myös hyvin yksinkertaiset ja muutenkin laite on niin yksinkertainen kuin mahdollista.

Yhtiön filosofia näkyy myös siinä, että se on esitellyt laitettaan kulutuselektroniikkamessujen sijaan ilmailu- ja maatalousnäyttelyissä, kuten alla olevassa kuvassa viime vuoden Pariisin ilmailunäyttelyssä.

Beluga tarkoittaa suomeksi maitovalasta. Miksiköhän koneelle on annettu tämä nimi?

Beluga XL kykenee kuskaamaan kerralla 51 tonnia massaltaan oleva kuorman ja sen sisälle mahtuvat yhden A350-koneen siivet. Näitäkin koneita tullaan tekemään viisi kappaletta ja niiden operoinnista vastaa Airbusin rahtiliikenteeseensä perustama yhtiö ATI.

Ensimmäisten koneiden tekeminen on parhaillaan jo vauhdissa ja aivan ensimmäinen aloittaa koelennot nyt kesällä. 

Tämä kone, numeroltaan MSN1824, sai viime viikon lopussa moottorit siipiensä alle. Moottoreina koneissa on brittitekoiset Rolls-Royce Trent 700 -suihkumoottorit.

Kuvassa oleva kone on vielä ilman siipien päihin laitettavia winglettejä. Siihen tehdään oletettavasti myös muita viimeistelyjä, ennen kuin kone nousee siivilleen nyt kesällä. Luonnollisesti kone myös maalataan, ja sille tehdään kattavat testit maassa. Lentoa edeltää myös rullauksia ja kiihdytyksiä, joiden avulla koneen käyttäytymisestä saadaan jo vinkkiä.

Sinänsä ensilennot nykyisin ovat hieman tylsiä, koska koneet on voitu koelentää virtuaalisesti jo moneen kertaan aikaisemmin, ja niiden lento-ominaisuudet on simuloitu tarkasti. 

On siis aika epätodennäköistä, että koelento-ohjelmassa tulisi eteen suuria yllätyksiä. Niinpä koneet pääsevät varmaankin aloittamaan suunnitellusti työrupeamansa ensi vuonna ja kaikkien viiden koneen pitäisi olla lennossa vuonna 2022.

Kuvia koneen rakentamisesta on mm. tässä aiemmassa jutussamme.

Matka-aika New Yorkin John F. Kennedyn lentoasemalta Lontoon Gatwickiin kesti vain 13 minuuttia päälle viisi tuntia. Keskinopeus oli 1248,85 kilometriä tunnissa. Suihkuvirtaus, jonka avulla kone pääsi näin suureen nopeuteen, oli noin 320 kilometriä tunnissa.

Koneen kapteenina toiminut Harold van Dam sanoo asiasta raportoineessa The Telegraphin jutussa, että aika olisi voinut olla vielä hieman lyhyempikin, ellei matkalla olisi ollut myös "hieman turbulenssia."

Usein hyvässä suihkuvirtauksessa lentäminen saa aikaan sen, että meno on hieman heittoisaa.

Aika on kolme minuuttia vähemmän kuin tammikuussa 2015 tapahtuneella edellisellä ennätyslennolla. Se, kuten tämäkin, laskeutui yli tunnin aikataulun mukaista laskeutumisaikaansa aikaisemmin.

Koekoneen toivotaan lentävän vuonna 2020 ja sen avulla tullaan testaamaan tekniikkaa varsin perusteellisesti. 

Euroopan komission Flightpath 2050 -vision tavoitteena on vähentää tuohon vuoteen mennessä ilmailun tuottamia hiilidioksidipäästöjä 75 %, typen oksidien päästöjä 90 % ja melua 65 %. Ilman uutta tekniikkaa tämä ei ole mahdollista.

Pitkät lentomatkat, tarvittavat suuret työntövoimat ja lentokoneiden massan pitäminen mahdollisimman pienenä tekevät kerosiinista vielä pitkään merkittävimmän ilmailun polttoaineen, mutta etenkin lyhyillä lentomatkoilla sähköiset hybridiratkaisut ja sen jälkeen täyssähköiset moottorit voisivat olla käytännöllisiä.