Missä viipyvät sähköiset matkustajalentokoneet?

Ruotsalainen Heart Aerospace esitteli juuri prototyypin uudesta sähköhybridilentokoneestaan, johon mahtuu noin 30 matkustajaa.

Yhtiö on selvästi edelläkävijä uudenlaisen matkustajalentokoneen tekemisessä, mutta muut seuraavat perässä. Jari Mäkinen esittelee tällä videolla Heartin prototyyppikonetta, kertoo suunnitelmista ja käy läpi myös muita tällaisia lentokonesuunnitelmia.

Kiertokäynti ja selitystä ILA 2024 -ilmailunäyttelyssä (osa 1/3)

Berliinin ilmailunäyttely 1/3.

En ole ennättänyt tekemään viime aikoina videoita, mutta nyt editointia odottaneesta materiaalista on tulossa uusia videoita.

Ensimmäisenä uunista tuli ulos 5.-9. kesäkuuta Berliinissä olleen ILA2024 -ilmailu- ja avaruusnäyttelyn esittelyvideo. Käyn tällä videolla läpi lentokoneet ja helikopterit, jotka olivat maanäyttelyssä – mukana on muutamia harvinaisuuksia ja osaan koneista pääsi myös sisälle.
Seuraavassa osassa on jännä poiminta messujen puolelta ja kolmannessa videossa käsitellään Euroopan raketteja, joista messuilla myös puhuttiin.

Kun lentäminen ja tähtitiede kohtaavat – tällaisia ovat äärimmäiset auringonpimennyslennot

Vuonna 1973 Concorde -yliäänimatkustajakoneen prototyyppi teki ennätyksen, joka ei ole rikottu: se lensi Kuun varjon kanssa kilpaa ja koneessa mukana olleet tutkijat saivat kuvata täydellistä auringonpimennystä peräti 74 minuutin ajan.

Jari Mäkinen esittelee videolla lentoa ja ennätyslennon tehnyttä konetta, joka on esillä Pariisin luona Le Bourget'n ilmailumuseossa.

Lisäksi videolla on aikaisemmin julkaisematonta materiaalia vuonna 1990 Suomessa näkyneen täydellisen auringonpimennyksen havaitsemisesta 15 kilometrin korkeudessa lentäneestä tutkimuslentokoneesta. Tähtitieteen opiskelijana tuolloin ollut Jari oli mukana lennolla ja kertoo millainen oli suomalaispimennys taivaalta havaittuna.

Lähiaikoina kanavalle tulee useampiakin pimennysaiheisia videoita, koska Tiedetuubi ja Tähdet ja avaruus -lehti järjestävät matkan havaitsemaan 8.4. näkyvää pimennystä.

Ekolento Airbus A350:lla: mahdollisimman vähällä polttoaineella Toulousesta Müncheniin

Airbus Summit -tapahtumassa vuonna 2022 tehtiin mielenkiintoinen lento Toulousesta Müncheniin Airbusin omalla A350-koelentokoneella: lennolla näytettiin, miten tavallisellakin lentokoneella voidaan lentää mahdollisimman pihisti.

Lennon suunnittelijat yhdessä lennonjohtajien kanssa tekivät mahdolliseksi hyvin suoran lentoreitin, jonka aikana kone käytti mahdollisimman vähän polttoainetta. Se nousi mahdollisimman nopeasti reittilentokorkeuteen ja suoritti lähestymisen lähes tyhjäkäynnillä.

Airbus A350 kuluttaa normaalisti noin 85 kilogrammaa polttoainetta minuutissa, joten jo pienikin optimointi lennossa tuottaa helposti suuria säästöjä ja pienentää päästöjä.

Tällä lennolla säästettiin noin 15 % polttoaineessa verrattuna normaaliin lentoon.

Video on kuvattu marraskuussa 2022.

Nasan Mars-helikopteri Ingenuity on lentonsa lentänyt – mikä sai sen hyytymään?

Punaisen planeetan ohuessa kaasukehässä toimimaan suunniteltu pieni helikopteri oli ensimmäinen ihmisen tekemä laite, joka nousi lentoon toisen planeetan pinnalla.

Sen piti tehdä vain viisi lentoa, mutta lopulta sillä lennettiin 72 kertaa lähes kolmen vuoden aikana. Muutoin sillä olisi voinut lentää vielä enemmänkin, paitsi että tammikuun alussa sen roottori rikkoontui.

Jari Mäkinen selittää tällä videolla mitä tapahtui ja kertoo enemmänkin Mars-helikopterista. Miksi se tehtiin, millainen se on ja millaisia suunnitelmia on tulevaisuudessa uusiksi koptereiksi?

Äänetön yliäänipamaus? Nasan X-59 -koekone tutkii sitä ja minä tutkin konetta tällä videolla

Eräs viime aikojen jännimmistä uusista asioista lentotekniikan saralla on Nasan ja Lockheed-Martinin kuuluisan Skunk Worksin tekemä koekone X-59.

Koneen avulla tutkitaan sitä, voiko äänivallin rikkoa ilman voimakasta pamausta. Yliäänipamaus on paitsi epämiellyttävä, niin voi jopa rikkoa ikkunoita ja rakennuksia. Se onkin suurin este yliäänilentämiselle laajemmassa skaalassa – mutta toivottavasti pian ei ole enää!

Aiheesta toivottiin juttua kanavan chatissa YouTubessa joku aika sitten. Uusiakin vinkkejä saa esittää!

Tämä on Airbus A350 – pääsimme testaamaan konetta ensimmäisten joukossa vuonna 2014

Finnairin 100-vuotisjuhlan kunniaksi tässä video vuodelta 2015. 

Airbus A350 -lentokone tuli kaupalliseen liikenteeseen vuoden 2015 alussa ja Finnair otti sen käyttöön kolmantena lentoyhtiönä maailmassa ja ensimmäisenä Euroopassa saman vuoden lokakuussa.

Videolla ollaan koneen ensimmäisellä julkisella lennolla joulukuussa 2014 ja tutkaillaan Airbusin tehtailla Toulousessa ensimmäistä Finnairille tullutta konetta.

Sittemmin Finnair on ottanut vastaan 17 tilaamistaan 19 koneesta, ja Airbus on toimittanut kaikkiaan lähes 600 A350-sarjan konetta (versioita -900 ja -1000). Yhtiöllä on tilauksia yli tuhannelle koneelle.

Julkaisemme videon uudelleen nyt 1.11.2023, kun Finnair täyttää sata vuotta. Se on eräs vanhimmista yhtäjaksoisesti toimineista lentoyhtiöistä, ja lentää tulevaisuuteen muun muassa näillä A350-lentokoneilla.

DC-3:n kyydissä Tallinnaan ja takaisin

Aero Oy:n värejä kantava 80-vuotias (melkein 81 vuotta vanha) DC-3 OH-LCH on tuttu näky Helsingin taivaalla kesäisin. Koneen omistaa Airveteran Oy ja sitä operoiDC-yhdistys ry, jonka jäsenet pääsevät lentämään koneella. Yhdistys järjestää paikallislentoja pääkaupunkiseudulla Helsinki-Vantaan lentoasemalta ja satunnaisesti muuallakin Suomessa, minkä lisäksi koneella tehdään silloin tällöin lentoja ulkomaille – yleensä päiväretkiä Tallinnaan. 

Tiedetuubin Jari Mäkinen on käynyt lentämässä konella usein aikasemminkin, mutta kävi jälleen 2. syyskyyta 2023 kääntymässä konella Tallinnassa. Tällä videolla on raakakuvaa tältä lennolta, mutta vaikka kommentteja tai spiikkiä ei olekaan, niin koneen kaksi tähtimoottoria puhuvat puolestaan. Äänet päälle!

Kuinka matkustaja voi ilmeytyä ulos lentokoneesta?

Ma, 04/23/2018 - 08:26 By Jari Mäkinen
Lentokoneen ikkuna sisäpuolelta kuvattuna

Lähes viikko sitten tiistaina 17.4.2018 Southwest-lentoyhtiön lennolla New Yorkista Dallasiin tapahtui harvinaislaatuinen tapaus: moottorista irtosi osa, joka rikkoi koneen ikkunan ja sen luona ollut matkustaja lähes imeytyi ulos koneesta. Kuinka näin voi tapahtua?

Lyhyesti: kyse on ilmanpaine-erosta lentokoneen matkustamon ja ulkoilman välillä. Koska ilman tiheys ulkopuolella on liian pieni ihmiselle, laitetaan koneen sisälle ylipainetta matkalentokorkeuden ulkoilmaan verrattuna.

Kun runkoon tulee reikä tai ikkuna menee kokonaan rikki, niin sisällä oleva ylipaine alkaa purkautua nopeasti reiän kautta ulos, jolloin voimakas ilmavirta koettaa viedä kaiken mukanaan ulos koneesta.

Se, onko kyseessä imu ulkopuolelta vai työntö koneen sisäpuolelta, on näkökulmakysymys: joka tapauksessa sisällä oleva ilma syöksyy nopeasti ulos.

Periaatteessa kyse on samasta kuin pölynimurissa, missä imuri imee ilmaa sisäänsä, eli saa aikaan ulkopuolelta sisäänpäin olevan ilmavirtauksen. Lentokoneessa ollaan vain sisällä, ja ilmavirtaus on ulospäin.

Ja samaan tapaan kuin imurin sisään virtaava ilma nappaa pölyä ja roskia parhaiten mukaansa aivan suulakkeen lähellä, on lentokoneen runkoon tulleen reiän kohdalla ilmavirta voimakkain aivan reiän luona. 

Kun esimerkiksi ikkuna menee lentokoneessa rikki, kuten nyt tapahtui, on reikä varsin pieni ja siisti, jolloin ilmavirtaus on niin voimakas, että se koettaa vetää mukaansa jopa istuinvöissä olevan matkustajan.

Rikkoontunut ikkuna
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.

Paine-eron havainnollistaminen

Kun paineistus katoaa...

Joskus käy niin, että paineistuslaitteisiin tulee vika tai runkoon tulee reikä, jolloin ilmanpaine korkealla lentävän koneen sisällä alkaa pudota nopeasti. 

Useimmiten reikä on pieni, kuten esimerkiksi halkeama tai vuotava tiiviste, jolloin ilma vain suhisee hiljalleen ulos ja lentokoneen paineistus saattaa jopa pystyä kompensoimaan ulospurkautuvan ilman pumppaamalla sisään hieman enemmän ilmaa.

Normaalisti tosin kone laskeutuu pian sen jälkeen, jos paineistus ei toimi normaalisti.

Toisinaan ulos virtaa sen verran paljon ilmaa, että koneen paine alkaa laskea, jolloin happinaamarit putoavat katosta. Vaikka nopea paineen muuttuminen sattuu korvissa, ei muita ongelmia tule, jos naamarin laittaa päälle. 

Päinvastoin kuin Southwestin koneesta lähetetyissä kuvissa, naamari täytyy laittaa suun ja nenän päälle, jolloin kaikki happi saadaan suoraan hengitysilmaan. Jos siis naamari putoaa, niin ota siitä ensin tukevasti kiinni, nykäise se alas (tämä naksauttaa auki venttiilin, jonka jälkeen happi alkaa virrata naamariin), laita naamari suun ja nenän päälle (se tuntuu tiukalta, jotta se olisi tiiviisti naamassa kiinni), kiristä sen jälkeen naamaria kiinni pitävä kuminauha pään ympäri ja hengitä sen jälkeen mahdollisimman normaalisti.

Jos matkustat lasten kanssa, tulee naamari tulee laittaa ensin itselle, koska muutoin saatat menettää itse tajunnan hapenpuutteen vuoksi, etkä voi auttaa lasta. Lapsi kestää paremmin vähähappisuutta, eikä tajunnan menetys ole vaarallista, jos lapsi saa hetken päästä happea.

Tällaisissa tapauksissa pilotit laittavat heti happinaamarit päälle ja ohjaavat koneen mahdollisimman nopeasti alemmaksi, missä ilman tiheys on suurempi. Lentäjät harjoittelevat tätä usein ja he ovat periaatteessa koko ajan valmiudessa nopeaan, hallittuun liukuun alaspäin. Kun mennään nopeasti alaspäin, niin koneen lentonopeus nousee helposti liian suureksi – koneella ei siis syöksytä alemmas, koska silloin tuloksena saattaa olla suurempi onnettomuus, koneen rakenteiden rikkoutuminen.

Ja sitten on mahdollista, että koneen runkoon tulee niin suuri reikä, että ilma syöksyy valtoimenaan ulos. Näin kävi tällä Southwestin lennolla. 

Silloin pitää koettaa olla mahdollisimman kaukana reiästä, koska imu on suurin aivan sen vieressä. Valitettavasti kaikki vain kävi hyvin nopeasti, eikä rikkoutuneen ikkunan vieressä ollut matkustaja ehtinyt tehdä mitään. Hän oli imeytynyt jo osittain koneen ulkopuolelle, mutta muut matkustajat saivat pidettyä hänet paikallaan siihen saakka, kunnes ilmanpoaine oli sen verran tasaantunut, että hänet voitiin vetää sisään. Koneessa matkustajana ollut sairaanhoitaja antoi hänelle painelu-puhalluselvytystä, mutta siitä huolimatta potilas ei selviytynyt. Oletettavasti hänellä oli myös vakavia ruhjeita, jotka tulivat seinään iskeytymisestä ja ikkunareikään hankautumisesta.

Seitsemän muuta matkustajaa sai lieviä vammoja, mutta eivät joutuneet käymään sairaalassa; suurin imu oli tosiaankin hyvin paikallisesti lähellä ikkunaa. 

Kuinka usein tällaista tapahtuu?

Tämä on erittäin harvinaista. Yleisesti ottaen jo lento-onnettomuuteen joutuminen on hyvin epätodennäköistä, joten tällaiseen Southwestin tapauksen kaltaiseen onnettomuuteen joutuminen on vieläkin epätodennäköisempää.

Edellisen kerran matkustaja on sinkoutunut ulos liikennelentokoneesta vuonna 1989, jolloin United-yhtiön Boeing 747:n rahtiovi petti yllättäen ja repi koneen runkoon niin suuren aukon, että yhdeksän matkustajaa lensi ulos koneesta. Sitä ennen vuonna 1988 suuri osa Aloha-yhtiön Boeing 737:n rungon "katosta" irtosi kesken lennon (metallin väsymisen vuoksi), jolloin yksi lentoemäntä kuoli ilmavirran napattua hänet mukaansa.

Southwestin lennolla syynä koko tapahtumaan oli moottoririkko.

Moottorin etuosassa olevan ahtimen yksi siipi irtosi (todennäköisesti) metallin väsymisen vuoksi ja sinkoontui suurella vauhdilla ulospäin. Boeing 737:ssä käytetyssä CFM-56 -moottorissa on 24 siipeä tässä ahtimessa. Jos olet joskus katsonut suihkumoottoria edestä, niin kyseessä oli yksi siinä näkyvän ahtimen siivistä; lennolla ahdin pyörii suurella nopeudella ja siitä irtoava siipi lentää keskipakovoiman (siis keskihakuisvoiman) vuoksi ulos.

Hajonnut moottori

Moottori on tehty sellaiseksi, ettei siitä irtoavien osien pitäisi päästä tunkeutumaan moottorin ympärillä olevien suojien läpi, mutta nyt siipi ja kenties muitakin osia lensi suoraan ikkunaan, joka meni rikki. Tässäkin oli huonoa onnea, sillä osa olisi voinut lentää muuallekin kuin suoraan kohti ikkunaa.

Lentokoneen ikkunoissa puolestaan useita ikkunoita päällekkäin, jotta ikkunan hajoaminen kokonaan olisi hyvin vaikeaa. Nyt kuitenkin moottorista lensi osa ulos (vaikka ei pitäisi missään tapauksessa) ja ikkuna meni rikki (vaikka ei pitäisi).

Siis erittäin epätodennäköinen tapahtumaketju, millaista ei ole tapahtunut koskaan aikaisemmin.

Southwestin lennon WN1380 pilotit hoitivat tiukan tilanteen hyvin ammattimaisesti. Pelkän paineistuksen katoamisen lisäksihän heillä oli harminaan (koko tapahtuman aiheuttanut) moottoririkko. Irronneet osat saivat myös aikaan palohälytyksen moottorista, joten miehistö luuli moottorin olevan tulessa. Miehistöä voi siksi kyllä ylistää ja kehua, mutta he tekivät "vain" juuri kuten he ovat harjoitelleet ja pitää tehdä tällaisessa tapauksessa.

He siis joutuivat sammuttamaan moottorin ja tukahduttamaan siinä mahdollisesti olevan palon, jatkamaan lentoa yhdellä moottorilla ja lisäksi tekemään hätäpudottautumisen matalammalle ja lisäksi päättelemään mitä oikeasti tapahtui.

Luonnollisesti he olivat heti yhteydessä lennonjohtoon ja laskeutuivat mahdollisimman nopeasti lähimmälle lentokentälle, Philadelphiaan.

Alla on Yhdysvaltain lento-onnettomuustutkintalautakunnan julkaisema video, joka näyttää koneen sellaisena kuin se oli lennolta palattua.

Vanha maasturirahtikone muuttuu tulevaisuuden sähkölentokoneeksi

Ti, 11/28/2017 - 23:24 By Jari Mäkinen
eFan-X -lentokone, missä on yksi sähkömoottori ja kolme perinteistä suihkumoottoria

Sähkömoottorilla varustetut pienkoneet ovat jo ilmassa, ja ellei lentoajan lyhyyttä oteta huomioon, ovat ne osoittautuneet oikein käteviksi. Seuraavaksi sähkö tulee suurempiin koneisiin: Airbus, Siemens ja Rolls-Royce tekevät sähköisen matkustajalentokoneen koeversion vuoteen 2020 mennessä.

E-Fan X -koekone perustuu brittitekoiseen BAe 146 -lentokoneeseen, joka sopii käyttöön erinomaisesti. Tässä alun perin Iso-Britannian armeijan pieneksi, Land-Roverin ja sen miehistön lennättämiseen tarkoitetuksi kuljetuskoneeksi suunnitellussa laitteessa on neljä pientä suihkumoottoria, joten niistä yksi on helppo korvata sähkömoottorin käyttämällä puhallinmoottorilla. 

Jos uusi moottori osoittautuu luotettavaksi ja toimivaksi, voidaan toinenkin suihkumoottori vaihtaa sähköiseen – ja edelleen kaksi perinteistä moottoria takaa matkan jatkumisen, mikäli jotain yllättävää tapahtuu.

Tarkkaan ottaen kyse on sähköisestä hybridilentokoneesta, sillä sähkömoottorin lisäksi koneessa on siis perinteisiä suihkumoottoreita.

Tämä on todennäköisesti myös arkisen sähkölentämisen ensimmäinen vaihe, koska esimerkiksi nousun aikaan tai erityisissä lentotilanteissa tarvittava työntövoima saadaan tehokkaammista kerosiinilla toimivista suihkumoottoreista. Vähemmän puhtia vaativa matkalento onnistunee pelkästään sähkövoimin.

Sähköistäminen ei ole helppoa

Lentokoneen muuttaminen sähköiseksi on paljon vaikeampaa kuin esimerkiksi auton, koska tarvittava teho on suurempi ja akkujen paino on ilmailussa maaliikennettä olennaisempi asia.

Liikenneilmailussa myös luotettavuus täytyy pystyä todentamaan erittäin hyvin, joten sähköisillä lentokonesysteemeillä on edessään paljon testilentotunteja ennen kuin ne hyväksytään matkustajalentojen käyttöön.

Toistaiseksi myös tarpeeksi tehokkaan ja kevyen sähkömoottorin tekeminen on ollut hankalaa.

Koekoneessa käytetään Siemensin kehittämää kahden megawatin moottoria sekä yhtiön tekemää moottorihallinta- sekä voimansyöttöelektroniikkaa. Airbus ja Siemens ovat kehittäneet ilmailun sähkösysteemejä vuodesta 2016 alkaen yhteisessä E-Aircraft Systems House -hankkeessaan.

Sähkömoottori asennetaan siis ensi vaiheessa perinteiseen tapaan toimivan suihkumoottorin sisään siten, että moottorin ytimenä oleva kaasuturbiini korvataan sähkömoottorilla. 

Nykyisinhän suihkumoottorien olennaisin osa on moottorin edessä oleva suuri turbiini, puhallin, jota käytetään kaasuturbiinilla. Vain pieni osa työntövoimasta tulee moottorista taaksepäin syöksyvästä pakokaasusta, loput saa aikaan ilmaa erikoisen potkurin tapaan puhaltava turbiini, siis puhallin.

Sähkösuihkumoottoria ei ulkoisesti nopeasti katsottuna voi juurikaan erottaa perinteisestä, sillä vain voimanlähde moottorin sisällä vaihtuu.

Sähkömoottorin lisäksi uudenlainen moottori vaatii sovelletun puhaltimen ja sitä käyttävän voimansiirron. Tässä mukaan tulee suihkumoottorivalmistaja Rolls-Royce.

Airbusin tehtävänä yhteistyössä on laittaa lentokoneen systeemit kasaan ja kehittää menetelmät, miten moottoreita käytetään lennon aikana. Airbus myös tekee akut.

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.