lentokone

Kaksirunkoinen jättiläiskone Stratolaunch teki ensilentonsa, mutta saattaa jäädä toimettomaksi (video)

Kahdesta Boeing 747 Jumbo Jetistä rakennettu satelliittilaukaisulentokone Stratolaunch teki eilen ensilentonsa Mojavessa. Kovasti viivästynyt ensilento antaa osaltaan viitteitä siitä, että koneen tuleva käyttö saattaa jäädä varsin vähäiseksi. 

Ensilennollaan kone lensi 2,5 tunnin ajan ja nousi hieman yli viiden kilometrin korkeuteen. Koelentäjät testasivat sen lento-ominaisuuksia ja ohjattavuutta eri nopeuksilla. Tämän jälkeen koelento-ohjelma etenee siten, että koneella lennetään korkeammalla ja kovempaa, ja sillä tehdään monenlaista testejä, jotka kertovat sen käyttäytymisestä hätätilanteissa.

Kun koneesta itsestään on saatu tarpeeksi kokemusta, otetaan testeihin mukaan kaksoisrungon keskelle siiven alle ripustettava raketti.

Stratolaunch on eräs edesmenneen Microsoft-miljardööri Paul Allenin tukemista yrityksistä. Hanke käynnistettiin vuonna 2010, jolloin yhtiö hankki kaksi käytettyä Boeing 747-400 JumboJet -matkustajakonetta, joiden osia käytettiin Burt Rutanin tekemän suunnitelman mukaan maailman suurimman lentokoneen rakentamiseen.

Sen massa lentoonlähdössä voi olla 540 tonnia ja tästä 230 tonnia voi olla rahtia – siis esimerkiksi lentovalmis raketti, joka laukaistaisiin korkealta ilmakehästä ylös avaruuteen satelliitti tai useampi satelliitti mukanaan.

Periaate olisi siis sama kuin SpaceShip2 -avaruusturismialuksella, paitsi että raketti kiihdyttäisi tässä kiertoradalla pysymiseen vaadittavaan vauhtiin.

Kun laukaisu tehdään ilmasta, päästään matkaan paitsi vähän korkeammalta, niin myös – siihen liittyen – voidaan ohittaa laukaisussa kokonaan ilmakehän tiheimpien osien läpi lentäminen.

Piirros lentokoneesta raketti mukanaan
Strolaunch lennossa

Kuten yllä oleva piirros näyttää, on kaksirunkoisen koneen keskellä tilaa raketille. Ohjaamo on oikeanpuoleisessa rungossa.

Alun perin tarkoituksena oli käyttää SpaceX:n kehittämää rakettia, mutta vuonna 2012 Stratolaunch ilmoitti jatkavansa raketin tekemistä yhdessä Orbital ATK -yhtiön kanssa. Yhden raketin sijaan tuolloin oli suunnitelmissa useampi, eri kokoinen raketti.

Suurin näistä hahmotelmista oli Pegasus II, nykyiseen ilmasta laukaistavaan Pegasus-rakettiin perustuva laite, jonka avulla olisi voitu lähettää jopa kuusitonnisia kuormia matalalle kiertoradalle.

Tämä hanke haudattiin paria vuotta myöhemmin, ja vuonna 2016 ajateltiin, että lentokoneen alle mahtuisi pari tavallista Pegasusta.

Samanaikaisesti Stratolaunch on kehittänyt omaa rakettiaan, mutta yhtiö ilmoitti tämän vuoden alussa keskeyttäneensä tämän suunnittelun.

Itse asiassa myös työt lentokoneen kanssa ovat hidastuneet viime vuosina. Alun perin koneen oli tarkoitus nousta ilmaan vuonna 2016, mutta sitä on lykätty koko ajan eteenpäin. Kun kone viime vuonna teki jo rullauskokeita, näytti siltä, että ensilento olisi tapahtunut jo syksyllä.

Paul Allenin kuoltua lokakuussa 2018 hänen investointirahastonsa on leikannut runsaasti Stratolaunchin rahoitusta, mikä on näkynyt työtahdin hidastumisena.

Nykyisenlaisen Pegasus-raketin laukaisuun kone on liian suuri, joten ilman uutta, isompaa sitä varten tehtyä rakettia voi lopulta käydä niin, että kone jää lopulta pelkäksi historian kuriositeetiksi.

Boeing esitteli omituisen lentokoneen siiven – mistä oikein on kyse?

To, 01/10/2019 - 13:36 By Jari Mäkinen
Boeingin koekone tuulitunnelissa

Suomessakin on ihmetelty viime päivinä lentokoneenvalmistaja Boeingin esittelemää uudenlaista siipeä. Kyseessä on itse asiassa vanha idea, jonka on peräisin hankkeesta nimeltä SUGAR (Subsonic Ultra Green Aircraft Research).

San Diegossa on meneillään Amerikkalaisen aerodynamiikan ja astronautiikan instituutin kokous, ja teemansa mukaisesti siellä keskustellaan kaikenlaisista lentämiseen niin ilmakehässä kuin sen ulkopuolellakin liittyvistä asioista.

Boeing esitteli siellä luonnoksensa uudenlaisella, hyvin hoikalla siivellä varustetusta matkustajalentokoneesta. Tässä koneessa oleva "transsoonisen alueen puomilla vahvistettu" siipi (Transonic Truss-Braced Wing, eli TTBW) on niin hento, että nimensä mukaisesti se pitää tukea, jotta se ei taipuisi liikaa ja rikkoontuisi. Tuki sinällään toimii myös siipenä – eli tietyssä mielessä kyse on kaksitasosta.

Konkreettisempaa esikuvaa ei täydy etsiä kuitenkaan 1950-lukua kauempaa historiasta.

Ranskalainen Maurice Hurel kehitti silloin rahti- ja matkustajakoneita, joissa oli suuriaspektinen (pitkä ja hoikka) siipi sekä sitä tukeva puomi. Tuloksena syntynyt Hurel-Dubois HD.31 on eräs monista ilmailuhistorian hyvin kiinnostavista, mutta kaupallisesti totaalisesti flopanneista lentokoneista.

Voi olla, että tämä Boeingin siipikonsepti on lopulta myös liian hankala rutiinikäyttöön.

Yleisesti ottaen liikennelentokoneiden siipiä on kehitetty viime vuosikymmeninä yhä tehokkaammiksi, ja ne ovatkin muuttuneet koko ajan kapeammiksi ja pitemmiksi. Pian ensilentonsa tekevässä, uudessa Boeing 777X -liikennekoneessa siivet ovat jo niin pitkät, että ne täytyy taittaa päistään lentotukialuksilla olevien hävittäjien siipien tapaan, jotta koneet mahtuisivat nykyisille lentokentille.

Boeingin nyt esittelemässä konehahmotelmassa tilanne on sama. Boeing 737:n (ja Airbus A320:n) kokoisen koneen siipi olisi kärkiväliltään noin 52 metriä, kun nykyisin näiden koneiden siipien kärkiväli on noin 35 metriä.

Koneen matkalentonopeus olisi Mach 0.8, eli samaa luokkaa kuin nykyisillä liikennelentokoneilla. Siipikonseptin aikaisemmissa versioissa lentonopeus olisi ollut hieman matalampi.

Piirroksia Boeingin koneesta

Tämän nimenomaisen hankkeen juuret ovat vuodessa 2010, jolloin Boeing ja NASA aloittivat yhteishankkeen uudenlaisen ympäristöystävällisen lentokoneen tekniikan tutkimiseksi. Tämä SUGAR-projekti (Subsonic Ultra Green Aircraft Research) pohti, millainen voisi olla erittäin tehokkaasti uutta tekniikkaa ja uudenlaista aerodynamiikkaa käyttävä keskikokoinen matkustajakone, joka voisi tulla liikenteeseen joskus vuoden 2035 tienoilla.

Simulaatioiden mukaan aerodynaamisesti tehokas, pitkä puomilla vahvistettu siipi auttaa uutta konetta olemaan 8 % polttoainepihimpi verrattuna nykyisenkaltaisilla siivillä varustettuihin koneisiin.

Nyt Boeingin esittelemissä kuvissa (yllä olevan kuvan pikkukuva) lentokone on varustettu suihkumoottoreilla, mutta yhtä lailla voimanlähteinä voivat olla potkuriturbiinit tai hybridimoottorit, jolloin lentonopeus on tosin hieman pienempi.

Lentokonesuunnitelma

Mukana tutkimushankkeessa olleen Virginia Techin kuvissa siiven pituus näkyy hyvin. Samoin piirros näyttää hyvin sen, miten hyvin pienillä muutoksilla siipi saadaan joko hieman polttoainetaloudellisemmaksi tai mahdollistamaan hieman suuremman lentoonlähtömassan.

Olennaista ovat myös siiven tuet, tukien tuet, sekä se, mistä kohtaa runkoa ne lähtevät ja mihin kohtaan siipeä ne kiinnittyvät.

Liikennelentokoneissa suurin osa polttoaineesta sijaitsee siiven sisällä olevissa tankeissa. Ohuempi siipi ei välttämättä pysty kätkemään sisäänsä kovin paljoa polttoainetta, mutta sitä toisaalta tarvitaan pienemmän polttoaineenkulutuksen ansiosta vähemmän. Siiven ulko-osissa ei ole tankkeja, vaikka se voisi olla siiven taipumisen hillitsemiseksi kätevää. Tärkeämpää on tehdä siivistä taittuvat.

Muutamissa hahmotelmissa ajattelua on vielä viety pitemmälle, jolloin korkeusvakaajakin on otettu mukaan siipitukihässäkkään.

Luonnos Boeingin koneesta

Lisätietoa asiasta enemmän kiinnostuneille: TBW-siivestä oli vuoden 2015 AIAA:n kokouksessa erinomainen esitys Optimization for Load Alleviation of Truss-Braced Wing Aircraft With Variable Camber Continuous Trailing Edge Flap.

Saksalainen mittaustötterökone kävi nuuskimassa Suomen ilmaa

Pe, 06/08/2018 - 10:40 By Jari Mäkinen
HALO-lentokoneen mittauspuomi

Saksan Ilmailu- ja avaruuskeskuksen HALO-tutkimuslentokone lensi Suomen yllä 28. toukokuuta 2018 ja teki mm. hiilidioksidin ja metaanin mitauksia ensimmäistä kertaa Suomessa korkealle stratosfääriin asti.

Ilmakehässä olevia kasvihuonekaasuja mitataan monella eri tavalla. Yleisin on rutiininomaiset havainnot Maan pinnalta, mutta kaasuja kartoitetaan myös avaruudesta satelliiteilla. Näin niiden esiintymisestä saadaan nopeasti hyvin kattava kuva joka puolelta maapalloa.

Lisäksi kaasuja mitataan eri puolilla maapalloa lentokoneista ja ilmapalloista. Toisinaan nämä ilmassa ja avaruudessa tehtävät havainnot tehdään tarkoituksella samanaikaisesti, jotta satelliittihavaintojen laatua voidaan tarkkailla ja mittaustekniikkaa säätää mahdollisimman hyväksi.

Nyt toukokuun lopussa Suomessa tehdyt tutkimuslennot liittyivät kansainväliseen CoMet-mittauskampanjaan (Carbon Dioxide and Methane Mission).

Mittaukset tehtiin Saksan Ilmailu- ja avaruuskeskuksen HALO-tutkimuslentokoneella, joka on Gulfstream G 550 -liikesuihkukoneesta muokattu lentävä laboratorio. Nimi HALO tulee sanoista High Altitude and Long Range Research Aircraft, eli kone pystyy lentämään korkealla ja pitkään.

Suomen mittauslennoilla koneella noustiinkin noin 15 kilometrin korkeuteen, kun tyypillisesti täällä tehdyillä mittauslennoilla on oltu "vain" noin kahdeksassa kilometrissä.

Koska kone pystyy lentämään hyvin pitkiä lentoja, teki se lentonsa 28. toukokuuta Saksasta, Münchenistä, missä koneen sijoituspaikka on. Otsikkokuvassa kone on lentämässä Münchenin kuuluisan Allianz-areenan päällä ja sen nokasta eteenpäin sojottava mittauspuomi näkyy hyvin.

Kone lensi 8,5 tuntia ja kävi lennollaan Pohjois-Suomen yllä, missä se kävi tekemässä mittauksia eri korkeuksilla.

Lennon aikana mitattiin kahden tärkeimmän kasvihuonekaasun, hiilidioksidin ja metaanin, pitoisuuksia ilmakehän eri korkeuksilla uusia menetelmiä kokeillen. Erityisesti stratosfäärissä kasvihuonekaasujen pitoisuudet tunnetaan huonosti, ja mittauksia on haastavaa tehdä muilla tavoin.

Tämä erikoisvarusteltu liikesuihkukone on sisustukseltaan hieman askeettisempi kuin raharikkaiden bisnesjetit.

Ilmatieteen laitoksella Sodankylässä suoritettiin samaan aikaan useita eri tyyppisiä mittauksia: kasvihuonekaasujen pitoisuutta tutkittiin kaukomittauksin sekä säähavaintopallon avulla stratosfääriin nostetulla AirCore-keräysjärjestelmällä.

Tutkimuslennoilla saatiin uutta tietoa kasvihuonekaasujen jakaumasta ja vaihtelusta ilmakehän eri korkeuksilla Lapin päällä. Tulokset ovat tärkeitä metaanin ja hiilidioksidin lähteiden ja nielujen tutkimuksessa, jotta voidaan entistä paremmin ennakoida tulevaisuuden ilmastonmuutosta ja sen vaikutuksia.

Samaan aikaan tehtiin myös mittauksia avaruudesta Nasan OCO-2 -satelliitilla sekä Japanin avaruusjärjestön GOSAT-satelliitilla. Näin niiden kaukaa tekemiä havaintoja voidaan verrata tarkkoihin paikan päällä ilmakehässä tehtyihin mittauksiin, mikä auttaa varmistamaan satelliittihavaintojen laatua.

Mittauksia käytetään OCO-2:n ja GOSAT:in havaintojen kvalifioinnin lisäksi myös Euroopan avaruusjärjestön Sentinel-5P -satelliitissa olevan TROPOMI-havaintolaitteen sekä kiinalaisen TanSatin havaintojen laadunvalvontaan.

*

Teksti perustuu osittain Ilmatieteen laitoksen tiedotteeseen. Kuvat: DLR

Antonov on Neuvostoliiton haamu ilmassa – jättiläismäinen kuusimoottorinen kuljetuskone kuvaraportissa

Ma, 04/30/2018 - 17:34 By Jari Mäkinen
Antonov An-225 Berliinin ilmailunäyttelyssä torstaina 26.4.2018

Viime viikon lopulla Berliinissä olleessa ilmailunäyttelyssä oli paikalla kaksi jättiläistä: kaksikerroksinen Airbus A380 -matkustajakone ja kuusimoottorinen Antonov An-225 -rahtikone. Antonov on maailman suurin käytössä oleva lentokone ja sitäpä kannatti käydä katsomassa tarkemmin.

Ensimmäiseksi Antonov An-225:ssa huomio kiinnittyy sen kuuteen moottoriin: niitä on todellakin kolme kummankin siiven alla.

Ja sitten siipiin, joiden kärkiväli on 88,4 metriä ja joissa on pinta-alaa lähes viiden tenniskentän verran. Suuriin siipiin verrattuna jättimäinen runkokin tuntuu pieneltä, vaikka se on 84 metriä pitkä ja sen rahtitilan sisälle voisi ajaa täyspitkän rekka-auton.  

Kenties tärkeintä koneessa on kuitenkin se, että se pystyy kuljettamaan 250 tonnia massaltaan olevia suurikokoisia kappaleita.

Kone on jatkokehitelmä Antonov An-124 -rahtikoneesta, jossa on "vain" neljä moottoria ja joka pystyy lennättämään noin 120-tonnisia rahteja. Isompi Antonov otettiin suunnitteluun 1980-luvun alussa, kun silloinen Neuvostoliitto kaipasi lentokonetta, joka voisi kuljettaa Buran-avaruussukkulaa ja muita avaruusohjelmassa tarvittuja osia paikasta toiseen.

 

Antonov An-225 takaviistosta
Antonov An-225:n moottorit
Antonov An-225:n laskutelineet
Antonov An-225 sisältä

Kuvissa: Antonovissa on mielenkiintoinen pyrstöratkaisu, missä yksi keskellä runkoa tavana oleva sivuvakaaja on korvattu kahdella korkeusvakaajien päihin asennetuilla sellaisella. Renkaita koneen laskutelineessä on kaikkiaan 14 yhdellä puolella konetta. Yhteensä niitä on siis 28 sekä neljä nokan alla.


Jättiantonovin lempinimi on "Mria", eli "unelma", ja se pääsi siivilleen vuonna 1988. Käyttöön kone otettiin seuraavana vuonna.

Neuvostoliiton romahtaminen johti siihen, että koneita tehtiin vain yksi kappale. Ukrainassa majaansa pitävä Antonov aloi tekemään jo toista koneyksilöä Neuvostoliiton avaruusohjelman käyttöön, mutta tämä kone jäi puolivalmiiksi.

Niinpä nytkin esillä ollut kone on maailman ainoa An-225. 

Nyt siitä operoi Antonov-lentokoneenvalmistajan perustama rahtiyhtiö ja asiakkaina ovat kautta maailman tahot, jotka kaipaavat erittäin suurta rahtikonetta. Tyypillisiä kuljetettavia ovat suuret ja massiiviset teollisuuslaitosten osat, joiden vienti pitkän matkan päähän maanteitse tai laivalla on hankalaa tai jos kyytiä kaivataan nopeasti.

Tällaisia asiakkaita ovat myös maailman armeijat, jotka kaipaavat isojen ja painavien rahtien (muun muassa tankkien) kuljettmista nopeasti paikasta toiseen. 

Koneella onkin hallussaan monia lentorahtiin liittyviä ennätyksiä. Se on kuljettanut painavimman yksittäisen lentorahtitavaran (189 980 kg) ja painavimman ilmateitse viedyn kokonaiskuorman 253 820 kg). Myös yksittäisen lentorahtikappaleen pituusennätys on sillä hallussaan: se vei kaksi 42,1 metriä pitkää tuulivoimalan lapaa Kiinasta Tanskaan vuonna 2010.

Portaat ohjaamoon
Laaja kuva ohjaamosta
Yksityiskohtia ohjaamosta (mm. kuusi kaasuvipua)

Kuvat: Koneen ohjaamoon mennään tikkailla rahtitilasta. Itse ohjaamo on hyvin tilava ja siellä on tilaa nelihenkiselle lentomiehistölle (kaksi lentäjää, lentomekaanikko ja navigaattori) sekä kahdelle rahdista vastaavalle henkilölle. He voivat myös yöpyä koneessa. Kojetaulussa huomiota herättää heti kuusi kaasuvipua sekä mittarit kaikille kuudelle moottorille. Yleisilme on edelleen kuin 1980-luvulta.


Tämä nyt liikenteessä oleva kone ennätettiin jo laittaa pois käytöstä 1990-luvun alussa. Se sai kuitenkin uuden elämän, kun Venäjän valtion ja brittiläisen rahtiyhtiö Air Foyle HeavyLiftin yhteisyritys alkoi myydä Antonov-rahtikoneiden palveluita läntisille asiakkaille ja pian kävi ilmi, että An-124:n lisäksi kysyntää olisi suuremmallekin koneelle. Niinpä sukkula Buranin ohella varastoon viety An-225 kärrättiin esiin ja se laitettiin lentokuntoon.

Remontti kesti kahdeksan vuotta ja sen aikana koneen moottorit uusittiin sekä sen systeemit muutettiin läntisiä vaatimuksia vastaaviksi. Kone otettiin uudelleen käyttöön vuonna 2001.

Väläys historiasta: ensiesiintyminen vuonna 1989

An-225 herätti huomiota ensimmäisen kerran Pariisin ilmailunäyttelyssä vuonna 1989, kun kone saapui Le Bourget'n lentokentälle komeasti Buran-sukkula päällään. 

Yhä edelleen koneen päällä on kiinnikkeet Burania varten, vaikka sitä kone ei tule enää koskaan kuljettamaan. Sen sijaan on kone voisi edelleen viedä suuria kappaleita reppuselässä näiden kiinnikkeiden avulla, jos on tarpeen.

An-225 ja Buran Pariisissa vuonna 1989

Periaate oli siis sama kuin amerikkalaisilla, jotka kuljettivat avaruussukkuloitaan erikoisrakenteisen Boeing 747 JumboJetin katolla.

Pariisissa kaksikko nousi myös lentoon ja suoritti näyttävän lento-ohjelman. Jättikokoinen kone suuri sukkula selässään oli todella vaikuttava näky!

An-225 ja Buran lennossa

Tuohon aikaan yleisö pääsi vielä lähemmäksi koneita ja lehdistö jopa aivan kiitotien päähän, mistä kirjoittaja onnistui nappaamaan kaksikosta alla olevan, varsin nätin kuva. Vain noin sadan metrin päältä suhahtanut konekaksikko oli uskomaton kokemus, joka saa edelleen ihon nousemaan kananlihalle...

Antonov An-225 ja Buran lennossa takaa

Pariisin ilmailunäyttelyn lento on myös YouTubessa:

Samoin viime viikonloppuna Antonovin Berliinissä tekemä lento-ohjelma on netissä. Vaikka näiden videoiden välissä on 29 vuotta, on kyseessä siis sama kone!

*

Kuvat: Jari Mäkinen

Tässäpä on mahtava masiina! Maailman suurin lentokoneenmoottori teki ensilentonsa.

To, 03/15/2018 - 19:57 By Jari Mäkinen
GE9X lentää General Electric -yhtiön Boeing 747-koekoneessa

Kyseessä on yksinkertaisesti maailman suurin lentokoneenmoottori, Boeingin uuteen 777-8 ja -9 -laajarunkokoneisiin tuleva General Electric GE9XTM. Se nousi tiistaina 13.3. ensimmäistä kertaa ilmaan Kaliforniassa, Victorvillessä.

Yhtiö käyttää koekoneenaan Boeing 747-400 Jumbo-Jettiä, jonka yhden moottorin paikalle uusi GE9XTM on kiinnitetty. Kuvat näyttävät dramaattisesti, kuinka paljon suurempi uusi moottori on verrattuna Jumbon sinänsä jo kookkaisiin moottoreihin.

Nykyisin käytössä olevan Boeing 777:n GE90 -moottorit ovat tällä haavaa jo suurimpia liikennelentokoneiden moottoreita, mutta niiden uusi versio on vieläkin kookkaampi.

Moottorissa ensimmäisenä oleva, selvästi edestä näkyvä turbiini, niin sanottu puhallin, on 3,4 metriä halkaisijaltaan. Kokonaisuudessaan moottori on siis halkaisijaltaan samaa luokkaa kuin Boeing 737:n tai Airbus A320:n runko on leveä.

Puhaltimessa on 16 hiilikuitukomposiitista tehtyä lapaa ja se vastaa suuresta osasta moottorin maksimissaan 470 kN tuottamasta työntövoimasta.

Suuren puhaltimen ansiosta moottorin ohivirtaussuhde on 10:1, eli vain 10 % sen sisään tulevasta ilmasta johtuu moottorin sydämenä olevaan, voiman tuottamaan kaasuturbiiniin. Siinä käytetään hyvin suurta painesuhdetta ja normaalia korkeampaa lämpötilaa. Moottorista tulee osin näiden ansiosta taloudellisin ja vähäpäästöisin lentokoneenmoottori työntövoimaan suhteutettuna.

Ensilento kesti hieman yli neljä tuntia ja sen aikana moottoria käytettiin hyvin samaan tapaan kuin tavallisia lentokoneenmoottoreita normaalin lennon aikana. Näin sen perustoimivuus voitiin varmistaa, ja vasta myöhemmillä lennoilla moottoria aletaan vasta kurittamaan.

Normaalien, mutta moottoria eri tavoilla käyttävien lentotilanteiden lisäksi sitä käytetään ääritilanteissa ja erikoisissa olosuhteissa, sillä moottorin lentokelpuuttaminen vaatii hyvin paljon erilaisia testejä. Lisäksi tarvitaan yksinkertaisesti lentotunteja.

Testejä on tehty itse asiassa jo hyvin paljon ennen tätä ensilentoa. Toukokuusta 2017 alkaen moottoria on käytetty maassa paitsi normaaliolosuhteissa, niin myös esimerkiksi Kanadassa olevassa hyvin kylmien olosuhteiden koetilassa.

Jos kaikki sujuu suunnitellusti, saa moottori lentokelpoisuustodistuksen vuonna 2019.

B777-9

Boeing 777-8 ja -9 ovat uusia versioita nyt pitkänmatkanliikenteessä suositusta, mutta jo hieman vanhentuneesta kaksimoottorisesta 777:stä. Se, ja sen moottorit ovat eräitä luotettavimpia koskaan tehtyjä, joten uusi kone ja sen uusi, tehokkaampi moottori ovat suuren haasteen edessä.

Vaikka pitkien matkojen lentäminen valtamerienkin päällä vain kahdella moottorin voimin tuntuu kenties huolestuttavalta, ovat nykyiset kaksimoottorikoneet niin Boeingilta kuin Airbusilta entisiä kolmella tai neljällä moottorilla varustettuja koneita turvallisempia. 

Esimerkiksi Boeing 777:n GE90 -moottorin luotettavuus on hämmästyttävä 99,98 % (kun mittarina on lennon lähdön myöhästyminen moottorista johtuvasta syystä) ja lennon aikana tapahtuvien, moottorista johtuvien moottorin sammuttamisten suhde on 0,001. Tämä tarkoittaa sitä, että pilotti lentää koneella hyvin todennäköisesti koko uransa ajan ilman moottoriongelmaa; tietysti he käyvät koko ajan koulutuksessaan läpi moottoriongelmia hätätilanteiden varalta, mutta onneksi näille taidoille on erittäin harvoin käyttöä.

GE9X-moottoreita tullaan käyttämään Boeing 777-8 ja 777-9 -laajarunkokoneissa, joihin mahtuu 350-425 matkustajaa. Koneiden jännä ominaisuus on kääntyvä siivenkärki, jonka ansiosta normaalia keveämpi kone voidaan parkkeerata lentoasemilla nykyisille koneille tarkoitettuihin paikkoihin ja kone voi käyttää nyt käytössä olevia kiito- ja rullausteitä.

Lennossa koneen kärkiväli on 72 metriä; koneen polttoainetehokkuutta parantava pitkä ja hoikka siipi on käytössä myös esimerkiksi Finnairin käyttämissä Airbus A350 -koneissa, joskin uusi Boeing vie leveyden omaan luokkaansa – ja siksi siivenpäät on tehty lentotukialuksilla käytettävien hävittäjien siipien tapaan taittuviksi.

GE Aviation on saanut tähän mennessä lähes 700 tilausta 700 GE9X -moottorilleen Boeing 777X -koneita tilanneilta yhtiöiltä. 

Vaikka kyseessä on amerikkalainen moottori, on sen tekemisessä myös suurilla osuuksilla japanilainen IHI Corporation ja eurooppalaiset Safran Aircraft Engines, Safran Aero Boosters ja MTU Aero Engines AG.

Kuvat: GE Aviation ja Boeing

Video: Jättimäinen Stratolaunch-lentokone kävi ulkoilemassa – historiallinen ensilento lähestyy

Siipien kärkivälin mukaan mitattuna tuleva satelliittien laukaisuun tarkoitettu Stratolaunch-lentokone teki viikonloppuna rullaustestejä. Ilmaan ensilennolle nousemista edeltää vielä koko joukko muita testejä.


Kahdesta Jumbo-Jetistä kokoon harsittu, kokonaan uusilla runko-osilla ryyditetty jättimäinen Stratolaunch on kuusimoottorinen lentokone, jonka avulla tullaan laukaisemaan satelliitteja avaruuteen.

Sen kahden rungon väliin ripustetaan raketti, jonka lentokone kuljettaa noin 15 kilometrin korkeuteen ja pudottaa siellä vapaaseen lentoon. Raketti käynnistyy ja syöksyy kohti avaruutta. Näin matalalle kiertoradalle saataisiin laukaistua hyvin kustannustehokkaasti jopa hieman yli kuusi tonnia massaltaan olevia satelliitteja.

Jos kaikki käy suunnitellusti, kone tekee ensilentonsa varsin pian, ja ensimmäiset raketit laukaistaan matkaan ensi vuonna.

Hankkeen takana on kaksi tuttavaa, SpaceShip1:n ja sen kuljetuskoneen suunnitellut Burt Rutan ja ne rahoittanut Paul Allen. He siis uudelleenkäyttävät samaa ajatusta, mutta vain paljon suuremmassa mittakaavassa – ja pelkkien hyppäyslentojen sijaan kiertoradalle lentämiseen.

Stratolaunch-lentokoneen siipien kärkiväli on 117 metriä ja sen suurin lentoonlähtömassa on yli 540 000 kg. Se voi kuljettaa noin 230 tonnia massaltaan oleva kuorman, eli yleensä juuri satelliittia laukaisevan raketin. On kuitenkin hyvin todennäköistä, että tällaista konetta tullaan käyttämään myös muiden kummallisten lastien lennättämiseen.

Nyt sunnuntaina ja maanantaina tehdyt rullaustestit ovat tärkeä osa koelento-ohjelmassa, sillä ennen varsinaista lentämistä pitää testata lentokoneen käyttäytyminen maassa. Näissä ensimmäisessä kokeissa rullattiin vain noin 65 km/h, mutta seuraavissa rullauskokeissa mennään aina lentoonlähtönopeuden tuntumaan. Sitten testataan jarruttamista hätätilanteissa, ja vasta sitten – monien muiden vaatimattomampien kokeiden jälkeen – tapahtuu ensilento.

Jos mitään yllättävää ei tapahdu, niin kaksirunkoinen jättikone nousee siivilleen vielä ennen kesää.

Video: Stratolaunch

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.

Viivästymisen maailmanennätys? Japanilaiskone tulee 10 vuotta suunniteltua myöhemmin

Ti, 01/24/2017 - 11:53 By Jari Mäkinen
Mitsubishi MRJ lennossa

Japanilainen teollisuusjätti Mitsubishi Heavy Industries päätti valtion ystävällisellä avulla vuonna 2003 tehdä oman, pienen liikennelentokoneen. Silloin ajateltiin, että ensimmäiset koneet toimitettaisiin lentoyhtiöille vuonna 2010. Nyt näyttää siltä, että vuosi onkin 2020 – yhtiö ilmoitti jo viidennestä lykkäyksestä eilen. 

Aasiassa valmistetaan ja suunnitellaan paljon huipputekniikkaa, mutta yksi teollisuudenala on siellä selvästi Eurooppaa ja Yhdysvaltoja jäljessä: liikennelentokoneiden valmistus.

Kiinassa on jo valmiina Airbusin A320:n ja Boeingin 737:n kokoluokkaan kuuluva uusi suihkumatkustajakone Comac C919, jonka pitäisi tehdä ensilentonsa nyt keväällä. Hanke on ollut ollut vireillä jo pitkään ja koneen valmistumisaikataulua on venytetty useampaan otteeseen.

Mutta naapurimaan Japanin Mishubishi Reagional Jet, MRJ, on varsinainen murheenkryyni.

Sulavalinjainen pikkusuihkari

Kyseessä on kieltämättä kunnianhimoinen hanke, sillä japanilaisyhtiö aikoi tehdä koneestaan parhaan mahdollisen käyttämällä runsaasti hiilikuiturakenteita ja muuta uutta tekniikkaa. Kone on ensimmäinen japanissa suunniteltu ja valmistettu liikennelentokone sitten 1960-luvun, jolloin tehty NAMC YS-11 oli paitsi epätaloudellinen ja vaarallinen, niin myös taloudellinen katastrofi.

Kun MRJ-projekti aloitettiin vuonna 2003, oli tarkoituksena saada koneet käyttöön vuonna 2010. Suunnitelmana oli alun perin 50-paikkainen pieni suihkumatkustajakone, mutta vuonna 2005 päämääräksi tuli 70-90 matkustajalle tarkoitettu kone, joka kilpailisi suoraan brasilialaisen Embraerin ja kanadalaisen Bombardierin pikkusuihkareiden kanssa. 

Koneen suunnitelmat julkistettiin vuonna 2007 ja hanke käynnistettiin virallisesti seuraavana vuonna. Silloin aikomuksena oli toimittaa ensimmäiset koneet All Nippon Airways -yhtiölle, joka tilasi tuolloin 25 konetta.

Vuonna 2009 Mitsubishin johtama teollisuuskonsortio ilmoitti tekevänsä koneeseen olennaisia muutoksia. Muun muassa osia, jotka piti tehdä komposiiteista, päätettiin tehdä sittenkin alumiinista. Samalla aikataulua muutettiin, eli koneen ilmoitettiin myöhästyvän.

Lisälykkäystä tuli moottorinvalmistajan taholta: koneessa käytetään Pratt & Whitney -yhtiön tekemää uudenlaista PW1000G -suihkumoottoria, missä on alennusvaihde. Tämä saa moottorin sisällä olevat turbiinit pyörimään eri nopeudella kuin sen edessä olevan suuren puhaltimen, jolloin nämä toimivat kumpikin optimaalisemmin. Moottorin tekemisen kanssa oli vaikeuksia, mikä heijastui myös MRJ:n aikatauluun. 

Tosin itse koneenkin osien valmistuksen kanssa oli hankaluuksia, joten ensimmäinen MRJ rullasi ulos tehtaalta vasta lokakuussa 2014. 

Tarkan testaamisen ja koneeseen tehtyjen muutosten jälkeen prototyyppi teki ensilentonsa yli vuotta myöhemmin, marraskuussa 2015. Pian sen jälkeen Mitsubishi ilmoitti tekevänsä siipeen ja laskutelineeseen vahvistuksia, jotka lykkäävät hanketta edelleen.

Tässä vaiheessa näytti siltä, että ANA saisi koneensa vuoden 2018 puolivälissä.

MRJ rullaa maassa

Nyt ilmoitettu tuorein lykkäys johtuu puolestaan sähköjärjestelmiin tehtävistä muutoksista ja jos kaikki käy hyvin (mikä on aika epävarmaa), saa kone lentokelpoisuustodistuksen kesällä 2019 ja asiakkaille ensimmäiset koneet toimitettaisiin vuoden 2020 alussa.

Mitsubishi on valmistanut tähän mennessä neljä konetta, joita koelennetään Japanin lisäksi Yhdysvalloissa.

Koneesta on kaksi versiota, lyhyempi MRJ70 ja pitempi MRJ90 (matkustajamäärän mukaan). Yhteensä näitä on myyty tähän mennessä 233 kappaletta, joiden lisäksi tilausvarauksia ja alustavia sopimuksia on 194 koneesta. 

Mitsubishin onneksi näillä asiakkailla riittää vielä kärsivällisyyttä, joskin tämän viimeisen viivytysilmoituksen yhteydessä yhtiö ilmoitti muuttavansa lentokoneliiketoimintayksikkönsä rakennetta, mikä johtunee osin sen tuottamista tappioista. Asiakkaat kun vaativat korvausta viivytyksestä.

Kun kone lopulta pääsee liikenteesen, on se ainakin ilmoitettujen tietojen mukaan varsin hieno matkustajakone, joka pystyy lentämään varsin suurella nopeudella vähän polttoainetta kuluttaen noin 3700 kilometrin toimintasäteellä.

Kiinalaiskone C919

Comac C919 ei ole aivan ensimmäinen kiinalainen matkustajalentokone, sillä pienempien koneiden lisäksi maassa on valmistettu pienempi ARJ21, joka muistuttaa ulkoisesti paljon MD-95 -lentokonetta.

Samaan tapaan C919:n muotokieli on varsin lähellä toista läntistä konetta, Airbusin A320 -matkustajakonetta. Kopioinnista ei kuitenkaan voine puhua, sillä muutkin uudet liikennelentokoneet ovat hyvin samantyyppisiä, koska käytössä olevat moottorit, materiaalit ja aerodynamiikka johtavat samankaltaisiin tuotoksiin.

Sekä Airbus että Boeingkin hankkivat nykyisin osia Kiinasta, joten kiinalaisille kyse on ennen kaikkea siitä, että palasten tekemisen sijaan heidän on täytynyt suunnitella kokonaisuus. Moottorit ja suuren osan lentoinstrumenteista he ostavat Euroopasta ja Yhdysvalloista edelleen. 

 

Koneen valmistus on ollut myöhässä ja viimeksi sen ensilentoa on lykätty koko ajan eteenpäin. Ensimmäinen kone valmistui marraskuussa 2015 (yllä kuva seremoniasta). Jos hyvin käy, niin siivilleen kone nousee nyt huhtikuussa, ja ensimmäinen asiakas – Air China – saanee koneensa vuonna 2019.

Comac on saanut koneelleen tähän mennessä 99 tilausta ja 227 tilausvarausta pääasiassa kiinalaisilta lentoyhtiöiltä, mutta kiinnostusta tätä varsin edullista konetta kohtaan on ollut ulkomaillakin. Muun muassa halpalentoyhtiö Ryanar on neuvotellut koneiden hankkimisesta.

Airbusin uuden jättirahtarin kokoonpano alkoi – katso kuvat rumiluksesta

Pe, 01/06/2017 - 17:46 By Jari Mäkinen
Beluga XL

Lentokoneenvalmistaja Airbus kuljettaa lentokoneidensa osia tehtailtaan ympäri Euroopan loppukokoonpanolinjoille suurilla Beluga-rahtikoneilla. Nyt niiden seuraaja, uusi ja isompi Beluga XL on valmistumassa: ensimmäisen loppukokoonpano alkoi tällä viikolla.

Nykyisin käytössä olevat rumankauniit, lentäviksi valaiksi kutsutut Beluga-rahtikoneet on tehty A300-liikennekoneista niiden runkoa yksinkertaisesti laajentamalla, joskin yksinkertaisuus on suhteellista: kyseessä on suuri muutostyö, joka vaatii paitsi rakenteellisia vahvistuksia ja ohjaamon laskemisen normaalia alemmaksi, niin myös edellyttää monia aerodynaamisia muutoksia. 

Juuri samaan tapaan tehdään koneiden seuraajat Beluga XL:t, joskin nyt koneiden pohjana käytetään uusia A330-200F -lentokoneita.

Nämä ovat A330:n rahtikoneversioita, jotka on jo valmiiksi vahvennettu kuormajuhdiksi, mutta koneisiin täytyy edelleen tehdä suuria muutostöitä.

18 kuukautta kestävässä projektissa lentokone kootaan valmiiksi, mutta siten, että työn jälkeen suuri osa rungon yläosasta poistetaan ja korvataan uudella, suuremmalla ja paksummalla runko-osalla. 

Nokka, joka asennetaan koneen rungon lattiatason alapuolelle rahdinkäsittelyn helpottamiseksi, liitetään runkoon myöhemmin tänä vuonna, kuten myös koneen peräosa.

Koneen kokoamiseen kuluu paljon normaalin kokoamista enemmän aikaa, koska työtä tämän erikoiskoneen kanssa tehdään hitaasti ja varmasti. Sen runkoon laitetaan tavallista suurempia ja tukevampia niittejä, ja tämä tehdään pääasiassa käsin. Normaalikoneissa työtä avustavat robotit.

Ensi vuoden alussa koneeseen asennetaan sen moottorit, ja jos työ etenee suunnitellusti, kone nousee ensilennolleen vuoden 2018 puolivälissä. Sen jälkeen koneella tehdään uuden konetyypin vaatima koelento-ohjelma, ennen kuin se aloittaa työt vuonna 2019.

Airbus aikoo tehdä omaan käyttöönsä ainakin viisi konetta, ja seuraavien koneyksilöiden kasaaminen käy hieman nopeammin.

Beluga XL:n runkona käytettävä A300 siirrettävänä Toulousessa
Beluga XL:n runkona käytettävä A300 siirrettävänä Toulousessa
Beluga XL:n runkona käytettävä A300 hallissa Toulousessa
Rahtikoneen pohjana käytettävää A330-konetta siirretän Airbusin tehtailla Toulousessa.
Alakuvassa näkee hyvin, kuinka koneen rungon yläosa on nyt avoimena ja sen tilalle asennetaan suuri ja paksu uusi runko.
Beluga XL pystyy kuljettamaan enemmän rahtia ja isompia lasteja kuin edeltäjänsä: se mm. voi kyytiä kerralla koko A350-koneen siipiparin, kun nyt ne täytyy rahdata useammalla lennolla.

Airbusin video Belugasta ja sen tarinasta

Tekoäly ampui alas Punaisen Paronin

Ke, 06/29/2016 - 19:52 By Jari Mäkinen
Kuvituskuva punaisen paronin koneesta ja robotista

Äkkiä ajatellen ilmataistelu kahden hävittäjän välillä on niin vaikeaa, että vain parhaat sotilaslentäjät pystyvät siihen. Tai ainakin pysyvät tositilanteessa hengissä. Näin on ollut ensimmäisen maailmansodan ässistä aina nykyisiin Top Gun -pilotteihin saakka, kunnes nyt tietokone hoitaa senkin homman ihmistä paremmin.

Syypää lentäjä-ässien arvonalennuksen on Cincinnatin yliopiston tohtorikoulutettava Nick Ernest, joka on kehittänyt perustamansa Psibernetix -yhtiön ja Yhdysvaltain ilmavoimien tutkimuslaitoksen yhteistyönä tekoälyyn perustuvan systeemin nimeltä ALPHA.

Nyttemmin kokenut hävittäjälentäjä, ilmataisteluekspertti Gene "Geno" Lee on taistellut systeemiä vastaan simulaattorissa useita kertoja, ja tekoäly on voittanut hänet joka ikinen kerta. Leen mukaan ALPHA pystyi ennakoimaan hänen tekemisiään uskomattoman tarkasti ja muuttamaan omaa taistelustrategiaansa salamannopeasti puolustukselliseen ja hyökkäävän välillä. 

Leen kannalta nöyryyttävät tutkimustulokset julkaistiin uusimmassa Journal of Defense Management -lehdessä.

Systeemi perustuu sumean logiikkaan ja tutkii kokonaisuutta osina. Se laskee suurella nopeudella jatkuvasti erilaisia toimintavaihtoehtoja ja valitsee niistä parhaimman. Päinvastoin kuin ihminen, kone pystyy seuraamaan koko ajan uupumatta monia eri lentämiseen ja vastustajan käyttäytymiseen liittyviä havaintoja, joten sillä on myös aina parempi kokonaiskuva taistelutilanteesta.

Otsikkokuvassa on Punaisen paronin käyttämä Fokker Dr.1 ja robotti kuvituskuvia; kumpikaan ei liity tähän tutkimukseen.