lentäminen

Valtiollisen COMAC-yhtiön C919 on kooltaan ja suorituskyvyltään samaa luokkaa Airbusin A320-perheen ja Boeingin 737-sarjan kokeiden kanssa, ja se onkin tarkoitettu kilpailemaan lopulta niitä vastaan. Tosin kysyntää etenkin Kiinassa on niin paljon tämän kokoisille koneille, että Boeingin tai Airbusin ei kannata olla vielä huolissaan.

Paitsi että Kiinalla on suuremmat haaveet: se on kehittämässä myös laajarunkoista, suurempaa lentokonetta, ja yleisesti ottaen se, että Kiina tulee mukaan myös liikennelentokoneiden kaltaisten kokemusta vaativien huipputeknisten laitteiden tekemiseen, saattaa vempauttaa voimasuhteita myöhemmin läntisten tekijöiden kannalta epämukavaan suuntaan.

Yllä olevalla videolla on Lilium, todella kiinnostava uudenlainen ilma-alus, mistä olemme kertoneet jo pari kertaa aikaisemminkin. Eri puolilla maailmaa kehitetään parhaillaan useitakin erilaisia laitteita, joita kutsutaan yleensä "lentäviksi autoiksi", vaikka ihan niistä ei ole kyse. Esimerkiksi Liliumissa ei ole pyöriä lainkaan ja se on ennemminkin kuin henkilöauton kokoinen helikopterin ja lentokoneen risteytymä.

Tässä tapauksessa kuvakulman vaihto on hyvin konkreettinen, sillä ukrainalainen Oleg Pylypshuk laittoi kameran helikopterin roottorin päälle siten, että se näyttää yhtä roottorin lapaa lennossa.

Tulos on paitsi hypnoottinen, niin myös hyvin opettavainen: näin helikopteri pysyy ilmassa ja lentää!

Junkers F 13 on maailman ensimmäinen oikea matkustajalentokone. Sen ensilento tapahtui kesäkuussa 1919 ja koneesta tuli nopeasti hyvin suosittu: vuoteen 1933 mennessä, jolloin sen valmistus päättyi, koneita tehtiin kaikkiaan 322 kappaletta.

Nykyisin alkuperäisiä koneita on jäljellä enää viisi (kenties seitsemänkin), mutta yksikään niistä ei ole ollut lentokelpoinen. Tämä nyt siivilleen noussut kone ei ole alkuperäinen, mutta siinä on käytetty osia alkuperäisistä koneista.

Asianharrastaja huomaa heti yhden olennaisen eron tämän ja alkuperäistenkoneiden välillä: nokalla ei ole alkuperäistä kuusisylinteristä Mercedes-mäntämoottoria, vaan tylsästi, mutta käytännöllisesti Pratt & Whitneyn tekemä Wasp -tähtimoottori. Tähän moottoriin saa edelleen osia ja sitä on helpompi pitää yllä. Moottori on myös tehokkaampi (n. 450 hv) kuin alkuperäinen 158-heppainen voimalaite. 

Saksalaisen, samanlaisesta aaltopellistä tehtyjen matkalaukkujen valmistava Rimowa on sponsoroinut koneen valmistamista, ja sillä tullaan tekemään maisemalentoja (ja PR-lentoja) eri puolilla Eurooppaa. Aikomuksena on valmistaa myös toinen kopio, joka sijoitettaisiin Yhdysvaltoihin.

Koneen alumiinista tehty aaltopeltinen pintarakenne oli aikanaan vallankumous, sillä se oli paljon kevyempi ja kestävämpi kuin puusta ja kankaasta aikaisemmin tehdyt rakenteet. Aaltomaisena ohut pelti oli tukevampaa kuin se olisi ollut vain littanana koneen pintaan niitattuna. 

Finnairin edeltäjä Aero o/y aloitti lentonsa Junkers F 13 -koneella maaliskuussa 1924 Helsingistä Tallinnaan. Koneessa oli neljä paikkaa ja kaikkiaan Aerolla oli käytössään seitsemän Junkers F 13 -konetta.

Yksi Aeron koneista sai maailmanlaajuista julkisuutta kesäkuussa vuonna 1928, kun Gunnar Lihr osallistui Junkersilla Huippuvuorilla italialaisen tutkimusmatkailijan Umberto Nobilen Italia-ilmalaivan etsintöihin. Lihr onnistui löysi ilmalaivan ja pystyi myös pelastamaan yhden sen miehistön jäsenistä.

Koneella on myös omat nettisivut ja niillä on myös alle napattu toinen video tämän uuden F 13:n rakentamisesta:

Sumu on paitsi kaunista, niin myös vaarallista: kun näkyvyys paksussa sumussa on lähes olematon, voivat autot, laivat ja lentokoneet – ja kaikenlaiset muutkin liikennevälineen – törmätä toisiinsa. 

Aikaisemmin sumu oli erityisen hankalaa lentoliikenteen kannalta, koska esimerkiksi laskeutuessa on kovin hankalaa, jos kiitotie ei näy sumun seasta. Nykyisin koneet voivat laskeutua ja nousta lähes hernerokkasumussa tutkien ja muiden apuneuvojen avulla, joten sumusta voi myös nauttia. Onhan se kovin kaunista.

Tällä videolla on lentokonebongari flugsnugin kuvaamia koneiden laskeutumisia Birminghamin kansainvälisellä lentokentällä. Kuvauksen aikaan lämpötila oli -4°C, ja niin oli myös kastepistekin, joten tuloksena oli nätti, epätasainen sumuverho matalalla.

Erityisen jännää videossa on se, että sumun ansiosta lentokoneiden takana olevat pyörteet näkyvät hyvin. Siipien epäjatkuvuuskohdista, kuten moottorien ripustuskohdista, laipoista ja solakoista jää ilmavirtaan pieni, tiivis pyörre, mutta myös koneen takana oleva suuri pyörre näkyy näissä kuvissa hyvin. Erityisen hyvin se näkyy lopussa olevissa nopeutetuissa videoissa.

Pyörre syntyy siipien päissä, ja lentokoneenvalmistajat ovat koettaneet vähentää tätä energiaa syövää pyörteilyä monin eri tavoin. Näkyvin tapa on siipien päissä olevat wingletit, pienet ylöspäin osoittavat väkäset, jotka vähentävät tätä pyörrettä.

Pyörre on sitä voimakkaampi, mitä suurempi kone on kyseessä. Jos pieni lentokone osuu suuren koneen jälkeensä jättämään pyörteeseen, voi se täristää lentoa kovasti ja jopa heilauttaa koneen ylösalaisin. Koska tämä voi olla vaarallista, lennonjohto ei ohjaa koneita heti välittömästi toisen koneiden perään. Tämä varoalue on suurilla lentokoneilla jopa 15 kilometriä, jos hyvin pieni kone lentää hyvin suuren koneen perässä – tämä hidastaa lentokentän toimintaa ruuhka-aikaa, joten silloin pyritään ohjaamaan vain suuria koneita toisten suurien perään, koska silloin pyörteilystä on vähemmän vaaraa.

Kyseessä oli ensimmäinen onnistunut (no, jokseenkin) helikopterin tyyppisen laitteen ensilento. Alla on kuva tästä ensimmäisestä giroplaanista.

Sen tekijöinä olivat myöhemmin kiinteäsiipisten lentokoneiden valmistajina tunnetuksi tulleet Brequet'n veljekset Louis ja Jacques. 

Helikopterimaisen giroplaanin idean oli keksinyt professori Charles Richet, ja vaikka ensilento ei ollut oikein onnistunut, oli hänen ideansa erinomainen. Suuri osa nyt käytössä olevista kauko-ohjattavista ja autonomisista nelikoptereista perustuvat samaan ajatukseen: kopterissa on neljä roottoria, yksi kussakin kulmassa, ja roottorien pyörimistä säätelemällä voidaan lentoa ohjata.

Tosin samankaltaisia roottorivemeleitä olivat hahmotelleet jo useat aikaisemminkin, kuten esimerkiksi Leonardo da Vinci ja Jules Verne.

Breguet-Richetin ensimmäisessä giroplaanissa oli putkista kootun rungon keskellä paikka ohjaajalle ja 45 hevosvoiman Antoinette-moottori. Neljän tukivarren päässä oli kaksi päällekkäin ollutta 8,1 metriä halkaisijaltaan ollutta roottoria, joissa oli kussakin neljä lapaa. Kaikkiaan siis laitteessa oli 32 lapaa, jotka saivat aikaan nostovoimaa.

Lentäjäksi ensilennolle valittiin Maurice Volumard, koska hän oli pieni mies. Keveydestään huolimatta hän ei onnistunut räpyttelemään laitteella aluksi kuin 60 senttimetrin korkeuteen. Lopulta syyskuussa päästiin jopa 1,5 metrin korkeuteen.

Korkeus ei tietenkään riittänyt koneen järkevään käyttöön, mutta vakavampaa oli se, että gyroplaanin ohjaaminen oli lähes mahdotonta. 

Brequetit pyrkivät parantamaan gyroplaanin lento-ominaisuuksia seuraavassa laitteessaan vuonna 1908, missä oli vain kaksi 7,85 metriä halkaisijaltaan ollutta, eteenpäin kallistettua roottoria. Lisäksi koneessa oli pienet siivet.

Se nousi vajaan viiden metrin korkeuteen ja oli jotakuinkin ohjattavissa, mutta tuhoutui heti ensilentonsa laskeutumisessa. Giroplaani no.2 rakennettiin uudelleen ja lentoja sillä jatkettiin, mutta se ei siltikään osoittautunut toimivaksi: moottori oli liian heikko, ohjaaminen ei ollut toimivaa ja laite oli liian painava.

Videossa oleva laite on siis tämä numero kakkonen.

Nyt kuitenkin sähkömoottoreilla varustetut ja kevyistä materiaaleista tehdyt nelikopterit ovat hyvinkin näppäriä ja käteviä. Niitä lennättäessä kannattaakin muistella tätä yhtä ilmailun pioneerilaitetta, joka oli vuosikymmeniä edellä aikaansa.

Bonusvideo: muita ilmailun alkuaikojen erilaisia helikopteriviritelmiä!

Saksalaiset haluavat luonnollisesti nähdä Otto Lilienthalin samanlaisena ilmailun merkkihenkilönä kuin Wright-veljekset Yhdysvalloissa tai Clément Ader Ranskassa. Ja saksalaisilla on hyvät perusteetkin: vaikka Lilienthalilla ei ollut moottoria käytössään, hän teki liitolentokoneen, joka oli huimasti edellä aikaansa, ja lensi sillä paljon: hän teki noin tuhat lentoa, joiden kuluessa hän kiisi 50 kilometrin tuntinopeudella ja liisi jopa noin 250 metriä pitkiä lentoja.

Hän oli edellä aikaansa ja häntä voi pitää aivan objektiivisestikin maailman ensimmäisenä lentäjänä. Hän oli samoin maailman ensimmäinen lentokonetehtailija, sillä hän myi kaikkiaan yhdeksän liitolentokonetta lentämään halunneille asiakkailleen. Hänellä oli myös suunnitelmia koneensa jatkokehittämisestä, sillä tämä ensimmäinen malli oli nimeltään Normalsegelapparat, eli "tavallinen liitokone".

Valitettavasti vain hän ei ennättänyt tekemään muita koneita, sillä hänestä tuli aivan liian pian myös ensimmäinen lento-onnettomuudessa kuollut lentäjä. Aina tuosta vuoden 1896 elokuusta alkaen on pohdittu mistä hänen onnettomuutensa johtui ja monet pitivät pääsyyllisenä hänen liitolentokoneensa alkeellisuutta.

DLR päätti tutkia konetta tarkemmin ja rakensi siitä tarkan kaksoiskappaleen. Konetta testattiin nykymenetelmin niin tietokonesimulaatioilla kuin tuulitunneleissakin, ja tulokset esiteltiin viime viikolla päättyneillä Berliinin ilmailu- ja avaruusmessuilla. Kaksoiskappale oli myös esillä Berliinin Schönefeldin lentokentän näyttelyalueella, mutta sillä ei valitettavasti päässyt lentämään.

Lilienthalin lentokone oli kärkiväliltään 6,7 metriä ja sen massa oli 20 kg. Sen siiven matkivat linnun siipiä, ja lentäjä oli siipien keskellä, missä hän pystyi hallitsemaan lentämistä yksinkertaisesti painopistettä muuttamalla – siis siirtymällä hieman eteen, taakse tai sivuille. 

Yllä oleva video näyttää liitokoneen testaamista, joka paljasti monia yllätyksiä. Etenkin koneen aerodynamiikka oli yllättävän hyvä, mikä johtui todennäköisesti siitä, että Lilienthal oli seurannut lintujen lentämistä hyvin tarkasti ja pystyi paitsi toistamaan linnun siiven muotoa, niin myös lintujen liikkeitä ilmassa varsin hyvin.

Koneen liitosuhde oli 3,6, mitä voi pitää varsin hyvänä. Eli sadan metrin korkeudelta lähdettäessä kone olisi voinut teoriassa liitää 360 metrin päähän. Lento- ja liito-ominaisuuksiltaan Lilienthalin kone oli paljon parempi kuin esimerkiksi Wright-veljesten tekemä kone, joka lensi ensimmäisen kerran moottorivoimalla. Ja sitäkin on pidetty aerodynaamisesti varsin hyvänä.

DLR:n tutkijoiden mukaan liitolentokoneet olivat yhtä hyviä vasta 1930-luvulla.

Toiseksi hän koelensi koneensa erinomaisesti. Lilienthal merkitsi ylös nopeudet ja lentojen pituuden, koneen käsittelyssä olleen erikoisuudet ja uskaltautui koko ajan pitemmälle ja korkeammalle lentojen edistyttyä.

Koneen kopion tutkiminen paljasti tosin myös sen heikkouksia, kuten sen, että kone menetti lentokykynsä varsin helposti, jos sen nokka nousi nopeasti liian suuren kulmaan ylöspäin.

Tämä on todennäköisesti myös syynä kohtalokkaaseen onnettomuuteen. Kun Lilienthal oli lentämässä Berliinin lähellä Gollenbergissä elokuun 9. päivänä vuonna 1896, oli sää kaunis, mutta termiikkejä täynnä. Purjelentäjät pitävät näistä nousevista lämpimistä ilmavirtauksista, jotka tosin saattoivat tulla yllättäen Lilienthalille. On mahdollista, että hän sattui lennollaan voimakkaaseen nousevaan ilmavirtaukseen, joka nosti nokan ylös ja sen johdosta kone sakkasi – ja putosi.

"Lilienthalin kone oli lentokelpoinen ja turvallinen lentää hyvissä olosuhteissa ja etenkin lennettäessä vastatuuleen, mutta ei tarpeeksi hyvä epävakaissa tuuliolosuhteissa tai termiikeissä lennettäväksi", toteaa DLR:n tutkija Andreas Dillmann. "Hänen ei olisi siis kannattanut lentää juuri tuona päivänä."