Taipuvat siivet – A350 ääritestissä

A350:n siivet taipuvat
A350:n siivet taipuvat
A350:n kolmas koelentokone

Metallihäkkyrän keskellä on eurooppalaisen liikennelentokonevalmistajan uusin konetyyppi, A350, jonka siipiä on taivutettu päistään yli viisi metriä ylös. Ja ne kestävät tämän rääkin.

Kyseessä on yksi uuden liikennelentokoneen äärimmäisistä testeistä, missä lentokoneen rakenteellisiin testeihin käytettävää, täysin lentokelpoista konetta vastaavaa kappaletta kuritetaan yli 1,5 -kertaisella rasituksella verrattuna siihen, mitä kone teoreettisesti tulee koskaan kokemaan liikenteessä ollessaan. Mikään tiedossa oleva turbulenssi ei esimerkiksi tule taivuttamaan koneen siipiä näin runsaasti – se olisikin näyttävän näköistä, jos kone räpyttäisi töyssyisessä lentosäässä siipiään kymmenkunta metriä ylös ja alas linnun tapaan!

Koejärjestely tehtiin viime joulukuussa A350:n Toulousessa testihallissa olevalla kappaleella, joka käy lyhyessä ajassa läpi konetyypin koko lentoikänään kokemat rasitukset nousuista ja laskeutumisista aina näihin ääritilanteisiin. Siipiä ja runkoa taivutettiin tässä kokeessa vaijerein luonnollista lentotilannetta vastaavasti ja ympäri koneen rakennetta olevista sensoreista mitattiin kymmeniä tuhansia lukemia. Lukuarvoja verrataan sitten tietokoneissa koneen rakennemalliin ja arvioidaan sen suorituskykyä myös vieläkin rajummissa oloissa. Lisäksi rakenne luonnollisesti tarkastettiin visuaalisesti.

Jo aiemmin joulukuussa runko ylikuormattiin ja sen kantokyky mitattiin äärirajoille saakka.

Kolme koekonetta pian ilmassa

Maassa tehtävien testien lisäksi koelentoja tehdään parhaillaan kahden, pian kolmen koneen voimin. Numero 3, itse asiassa toisena lentänyt kone, on parhaillaan Boliviassa korkean paikan leirillä. Kuumassa ja korkealla lentoonlähdettäessä ja laskeuduttaessa koneen suorituskyky on koetuksella, ja usein koneen rahtikuormaa joudutaan silloin rajoittamaan. Moottorit ja lentokoneen monet systeemit joutuvat näissä olosuhteissa myös suurelle rasitukselle.

Testit tehdään Cochabamban ja La Pazin lentokentillä, joiden korkeudet merenpinnasta ovat 2500 m ja 4000 m. La Paz on eräs korkeimmilla sijaitsevista kaupalliseen liikenteeseen käytettävistä lentokentistä. Testeissä koneella lennetään paitsi mahdollisimman samaan tapaan kuin normaalissa liikenteessä, niin myös simuloidaan erilaisia hätätilanteita, kuten esimerkiksi moottoririkkoa lentoonlähdössä.

Kaikkiaan A350:n kolme koekonetta ovat lentäneet tähän mennessä yhteensä yli 800 tuntia lähes 200 koelennolla. Kaikkiaan lento-ohjelmassa on yli 2500 lentotuntia ja koneita ohjelmaan osallistuu lopulta viisi. Koelentokoneiden kolmas yksilö, sarjanumeroltaan MSN2, valmistui tammikuun alussa ja se aloitta koelentonsa näinä päivinä. Kyseessä on ensimmäinen kone, missä on täydellinen matkustamo: sitä käytetäänkin ennen kaikkea pitkiin koelentoihin sekä matkustamolaitteiden testaamiseen.

Myös Finnair on tilannut A350-koneita. 11 tilatusta koneesta ensimmäiset tulevat liikenteeseen loppuvuodesta 2015 ja korvaavat silloin ainakin osan yhtiön nykyisistä A330/340-koneista.

A350:n kolmas koelentokone

A350:n kolmas koekone poikkeaa myös maalaukseltaan aikaisemmista, sillä se on maalattu pitkälti hiilikuidun väriseksi, jotta koneen pääasiallinen rakennusmateriaali ei jäisi unholaan. Kaikki kuvat: Airbus

 

Päivän kuva 8.10.2013: Airbus A350 raapii pyrstöään

Airbusin uusi liikennelentokone A350 tekee parhaillaan koelentojaan ja ensimmäisen lentäneen koneen, sarjanumero MSN001:n, lisäksi toinen kone, MSN003, liittyy lentoseuraan vähän ajan sisällä. Kone on jo tehnyt moottoritestejään samalla kun ykkönen on kerännyt koelentokelloonsa yli 250 tuntia. Kummatkin ovat mallia A350-900, joita aikanaan myös Finnair tulee saamaan laivueeseensa.

Syyskuun puolivälissä ykköskone teki jo lentotuntien keräämisen lisäksi vaativiakin temppuja. Sillä muun muassa harjoiteltiin ja testattiin paineistuksen katoamista seuraavaa hätälaskeutumista, mikä näkyi varsin omituisena (ja ulkopuolisista pelottavana) lentoratana tutkakuvassa.

Vieläkin näyttävämpää menoa oli Châlons-Vatryn lentoasemalla, missä koneen pienintä lentoonlähtönopeutta etsittiin. Kyseessä on ns. VMU, eli Velocity Minimum Unstick -testaus, mitä näyttävämpiä ovat vain koelentojen lopussa tehtävät jarrutustestit suurimmalla mahdollisella nopeudella ja lentoonlähtöpainolla – ne tehdään viimeisenä, koska kone saattaa niissä jopa rikkoontua. Tuloksena on joka tapauksessa tulikuumat jarrut ja todennäköisesti myös jarrulevyistä nousevia liekkejä.

VMU-testeissä ei sentään palanut, mutta kylläkin kipinöi. Kone kiihdytti kiitoradalla kuin normaalisti lentoonlähdössä, mutta pilotit koittivat saada sen ilmaan mahdollisimman pienellä nopeudella. Käytännössä siis lentäjät käänsivät koneen nokan pakolla ylös kiitotiestä jo ennen kuin siivet nostivat koneen ilmaan, jolloin koneen pyrstö osui asfalttiin ja raapi sitä niin kauan, kunnes nopeutta oli riittävästi siihen, että siipien nostovoima riitti lentoonlähtöön. Kone siis kynti perällään nokka kohossa rataa pitän aikaa ennen nousuaan siivilleen.

Minimilentoonlähtönopeus on toki laskettu simulaatioiden pohjalta tarkasti etukäteen, mutta se pitää todentaa oikealla koneella oikeissa olosuhteissa. Saadun nopeusarvon perusteella lasketaan koneelle sen V1- ja V2-nopeudet: V1-nopeudessa kone vedetään nousuun, sillä lähdön keskeyttäminen sen jälkeen on usein mahdotonta ja V2-nopeudessa kone käännetään turvalliseen nousukulmaan, missä lentoonlähtö on tehtävissä turvallisesti kaikkien mahdollisten kiitoradan luona olevien esteiden ylitse myös silloin, jos toinen moottoreista hajoaisi.

Lukuarvot riippuvat aina koneen massasta, säätilasta, lämpötilasta, tuulen suunnasta ja voimakkuudesta sekä ilmanpaineesta (ja siten myös korkeudesta, missä lentoasema sijaitsee). Nopeudet eri olosuhteissa ja eri kuormausarvoille voidaan laskea VMU-testeissä saaduista todellisista, havaituista nopeusarvoista. Jokaiselle reittelennolle lähtevälle koneelle lasketaan myös koko joukko muita tärkeitä ohjeellisia nopeusarvoja aina V1:stä aina suurimpaan mahdolliseen nopeuteen, jonka koneen rakenne kestää. Näistä on tyhjentävä listaus mm. Wikipediassa.

Vaikka testit tehtiin hyvässä ja lähes tuulettomassa säässä, joutui koneen koko peräosa koville. Suurimman kuorman sai kantaakseen perässä oleva runko-osa numero 19, mitä normaalikoneissakin on vahvennettu sen varalta, että koneen perä osuisi kiitorataan jossain tilanteessa. Testeissä tuo osa joutui kestämään arviolta 150 tonnin painon verran voimaa. Jotta koneeseen ei tullut vaurioita, oli kohtaan missä runko osui kiitorataan kiinnitetty metallinen, oranssinvärinen suoja.

Kuvassa kone on juuri nousemassa ilmaan, eikä normaalissa liikenteessä sen pitäisi koskaan olla tällaisessa asennossa. Kuvasta näkee myös miksi koneen perän muoto on sellainen kuin se on: kulma, missä runko ohenee pyrstössä on aavistuksen suurempi kuin suurin kulma, missä kone voi telineillään ollessaan olla nokka kohti taivasta. Jos jostain syystä kone siis lähtisi lentoon liian jyrkästi, ei koko peräosa olisi heti säpäleinä, vaan ainoastaan tuo runko-osa 19 joutusi koville ja sen alapuolella oleva vahvistettu osa koskettaisi kiitorataa.

Testeistä kerrotaan lisää Airbusin A350 -sivuilla

Päivän kuva 15.6.2013: Se lentää! A350 ensilennollaan.

Airbus-yhtiön uusi matkustajakone A350 teki eilen perjantaina ensilentonsa eteläisen Ranskan taivaalla. Kone nousi ilmaan Toulousen lentoasemalta klo 10:01 paikallista aikaa ja laskeutui näyttävän ylilennon jälkeen lentoaseman kiitoradalle 32L klo 14:06. Kone lenteli neitsytlennollaan ennalta suunniteltua reittiä pitkin Toulousen itäpuolella, ensin Carcassonen ja Pamiersin kaupunkien luona, ja lopuksi se lensi Pyreneiden pohjoispuolella olevan Paun kautta kotiinsa Blagnacin lentoasemalle Toulousessa.

Koelennollaan koneen tietokoneistettu ohjaussysteemi oli aluksi yksinkertaisimmassa mahdollisessa konfiguraatiossaan, missä ohjauskäskyt välitetään suoraan ohjauspinnoille. Näin koneen lento-ominaisuuksista saatiin paras kuva ja häiriötapauksissa lentäjillä olisi ollut suora kosketus koneen käyttäytymiseen. Koneen laskutelineet pidettiin myös alhaalla puolen tunnin ajan lentoonlähdöstä siltä varalta, että paluu takaisin olisi täytynyt tehdä pikaisesti.

Pääkoelentäjä Peter Chandlerin mukaan kone käyttäytyi koelennon aikana "erinomaisen hyvin" eikä mitään olennaisia ongelmia esiintynyt. Koneen kaikki perustoiminnat käytiin lennon aikana läpi, laippoja siirreltiin sisään ja ulos, ja lennolla noustiin myös 25 000 jalan korkeuteen (7600 metriä). Koneen suunniteltu suurin normaali lentokorkeus on 43 000 jalkaa, eli 13,1 kilometriä, ja sitä testataan tulevilla koelennoilla. Myös nopeutta kasvateteaan myöhemmillä lennoilla ja koneen lento-ominaisuudet testataan erilaisissa olosuhteissa, eri kuormauksilla ja eri tilanteissa. Seuraava koelento tapahtuu ensimmäisen lennon analysoinnin jälkeen tiistaina.

Koelento-ohjelman läpikäyntiin kuluu noin vuosi, jos kaikki sujuu hyvin. Sen aikana koneella lennetään myös ympäri maailman, erilaisissa sää- ja korkeusolosuhteissa. Huimimpia testejä tulevat olemaan sivutuulikokeet, joissa kone laskeutuu lähes kylkimyyryä ja suoristaa vasta kiitoradan päällä runkonsa radan suuntaisesti, ylisuurella massalla tehtävä keskeytetty lentoonlähtö, jolloin jarrut saattavat syttyä jopa tuleen, sekä kokeet, joissa kone rysäytetään ylipainoisena kiitorataan jyrkän laskeutumisen päätteeksi. Todennäköisesti mikään käytössä oleva kone ei joudu koskaan samanlaiseen ryöpytykseen, kuin koelento-ohjelmaan osallistuvat A350:t.

A350:n lento-ominaisuuksien ja turvallisuuden testaamisen lisäksi koelentojen tarkoituksena on auttaa säätämään sen tietokoneistettu ohjaussysteemi siten, että kone lentäisi normaalisti hyvin samaan tapaan kuin nyt käytössä oleva A330 - paitsi edullisemmin ja paremmin. Näin A330:n lentäjät voisivat lentää konetta hyvin lyhyen koulutuksen jälkeen ja sen jälkeen kahden konetyypin käyttö rinnakkain olisi kätevää.

Kyseessä on koneen versio A350-900, millaisia Finnair on tilannut myös 11 kappaletta. Vaikka Finnair oli koneen eräs ensimmäisistä tilaajista, se odottaa ensimmäisiä koneitaan vuoteen 2015 saakka.

A350 oli alun perin "vain" A330:n jatkokehitetty versio, mutta Airbus päätyi tekemään siitä käytännössä uuden konetyypin lentoyhtiöiltä saamansa palautteen ja Boeingin 787 Dreamlinerin asettaman kilpailuasetelman vuoksi. A350 ja B787 eivät ole suoria kilpailijoita, koska A350 on suurempi, mutta epäsuorasti lentoyhtiöt asettavat ne vastakkain, etenkin kun A350:sta on tulossa pienempi versio ja B787:stä tehdään suurempi versio.

Kuva: Airbus

Päivän kuva 15.5.2013: Uusi kone uunista ulos

Airbusin uusin lentokonetyyppi A350 näki päivänvalon maanantaina, kun koneen ensimmäinen kappale rullattiin ulos maalaamosta Toulousessa, eteläisessä Ranskassa. Tämä kone aloittaa koelennot kesäkuussa ja jos kaikki sujuu odotettuun tapaan, konetyypin ensimmäiset tuotantoversiot luovutetaan asiakkailleen vuoden 2014 puolivälissä – siis noin vuoden kestävän koelento-ohjelman jälkeen. Finnair on myös tilannut koneita, ja vaikka se oli itse asiassa tyypin ensimmäinen tilaaja, se saa koneensa vuonna 2015. Yhtiö halusi välttää uuden konemallin mahdolliset käyttöönotto-ongelmat lykkäämällä koneidensa toimituksia.

Kuva: Airbus