Suihku vie eteenpäin

Lentokoneharrastajien mieltymykset vaihtelevat kovasti riippuen koneiden koosta. Tavallisia, oikeita, 1:1-mittakaavaisia lentokoneita harrastavien keskuudessa suihkuturbiinit eivät ole suosiossa, vaan harrastusilmailijat lentävät mäntämoottorikoneilla. Pienoiskoon koneilla asiat ovat päinvastoin, turbiinit ovat lajin kuninkuusluokka.

Harrastuksesta työksi
Rakennussarja helpottaa aloitusta
Kekseliäs voi yllättää
Nousuun
Teksti ja kuvat: ©Reino Laukkanen, www.studiolumi.com
Uudenmaan Alueen Insinööri -lehti, tekniikka-artikkeli 2002/4
Huippunopeitten suihkukoneitten rakentamisessa tarvitaan tietoa monelta alalta. On tunnettava elektroniikkaa, mekaniikkaa, aerodynamiikkaa, kemiaa ja fysiikkaa. Aidon esikuvan mukaisten koneiden taustalla on monenlaista kehityshistoriaa ja tarinaa. Kaikilla osa-alueilla löytyy uutta opittavaa. Suihkukoneet eivät ole aloittelijan koneita. Niiden lennättäminen vaatii hyvää lentorutiinia. Nopeudet ovat hetkessä kaksi-, kolmesataa kilometriä tunnissa ja etenemisvauhti parhaimmillaan sata metriä sekunnissa. Ohjausvirheen ennättää huomata, muttei korjata. Aloittelija todennäköisesti rikkoisi koneensa ennen huimia nopeuksia, mikä taas tuntuisi ikävältä kukkarossa.
Harrastuksesta työksi

Pieksämäellä Naarajärven lentokentällä haastattelemani suihkulennokkiharrastajat ovat kaikki pitkän linjan kulkijoita. Hornet F18C -koneen 1:8-kokoista versiota lennättävällä Ari Kristolalla on takanaan kahdenkymmenen vuoden kokemus lentävistä pienoislaitteista. Harrastus on vienyt mennessään. Leipätyönään hän suunnittelee elektroniikkaa Real Design Oy:ssään. Yksi projekteista on lentotiedon keräysmoduuli, eräänlainen musta laatikko, joka tallentaa lennon perussuureita. Näitä ovat kohtauskulma, kiihtyvyys, nopeus, korkeus, lämpötilat, kierrosluvut ja virtojen jännitteet. Mittaustekniikka on Kristolan suunnittelemaa. Tarkoituksena on myydä mittauslaitetta lennokkeihin ja asentaa niitä myös ison koon lentokoneisiin. Tuotetta on jo myyty mm. puolustusvoimille. Laite esiteltiin maailman mittakaavassa Thaimaan maailmanmestaruuskisoissa viime talvena ja kysyntää on jo ilmennyt. Laitteella on kokoa parin tulitikkuaskin verran eikä se ihmeemmin lisää painoa. Lennon jälkeen tiedot siirretään kannettavalle tietokoneelle.

Keväällä Helsingissä järjestetyillä ModelExpo-messuilla oli näytteillä Arin video, joka oli kuvattu lennettäessä. Kuvan alareunassa näkyi numeroin, millä vauhdilla kone kulki, korkeus, lämpötila ja moottorin kierrokset. Mittauslaite antaa lennättäjille arvokasta oikeaa tietoa aiempien mutu-arvailujen tilalle. Lennättäminenhän on pitkälti sitä että päivällä lennätetään ja illalla kerrataan tapahtunutta muiden kokemuksiin vertaillen. Jokaisella on oma näkemyksensä. Nyt asiallisen mittauslaitteiston avulla päästään luotettavaan vertailuun.
Valmistelu
Ari Kristola valmistelemassa Hornet-hävittäjäänsä lentoon. Koneessa on jo tyhjäkäynnillä paljon työntövoimaa, karkuunlähtö on estettävä.
Flight Data Recorder
Flight Data Recorder, lentotiedon tallentaja.
Ari on rakentanut upean Hornet-koneensa lasikuidusta hiilikuitua ja komposiittimateriaaleja vahvikkeena käyttäen. Siipien ohjainpinnat ja kaikki peräsimet ovat sandwich-rakennetta puolitoistamillisellä täytteellä. Rakentamiseen on mennyt muutama vuosi ja muotinosia tarvittiin noin 50. Voimanlähteenä on amerikkalaisvalmisteinen pienoissuihkumoottori, ja ohjaintoiminnot hoidetaan vain taileroneilla, peräsimillä. Maassa liikuttelua helpottaa myös kääntyvä nokkapyörä.

Rakennussarja helpottaa aloitusta

Lentokentällä odottaa vuoroaan toinen turbiinikone. Tuomo Kärki on rakentanut harjoituskoneen, Graupnerin Hot Spot Turbine Trainerin. Koneessa on tyylikäs väritys, hopeisen rungon päällä on keltaisia monikulmioita ja siivenkärjissä sekä nokassa hieman oranssia. Lisukkeena vielä muutama luodinreikätarra. Moottorina on rakennussarjana hankittu Simjetin Sonic 8000. Simjet on amerikkalainen pienoissuihkumoottorien toimittaja, joka on tehnyt moottoreita kymmenen vuotta. Sonic-moottorin voi hankkia rakennusarjana, jolloin kaikki osat ovat valmiiksi työstettyjä. Hintaan sisältyy myös tehtaalla tehtävä lopullinen tasapainoitus. Valmiina ostettaessa moottori maksaa 2500 euroa, rakennussarjan hinta on n. 250 euroa halvempi.

Hot Spot Turbine Trainer käyttää näille koneille tyypilliseen tapaan kahdeksaa radio-ohjauskanavaa. Pääohjaimilla on kaksi kanavaa korkeudelle ja kallistukselle. Sivuperäsimeen menee kolmas, moottoriin neljäs, laskutelineisiin viides, pyöräjarruihin kuudes, ilmajarruihin seitsemäs ja nokkapyörään kahdeksas. Tavanomaisten ohjaintoimintojen lisäksi lentokoneessa on paineilmatoimisina ilmajarru, pyöräjarrut ja laskutelineet. Ilmajarru on välttämättömyys, sillä työntövoimaa on tyhjäkäynnilläkin niin paljon, ettei kone tule laskukiidossa metriä puoltatoista alemmaksi maaefektin takia, jos ei jarrua avaa. Muuten koneen joutuisi tuomaan alas väkisin radio-ohjaimien avulla ja siihen liittyy riskinsä.

Kun kone on saatu rullaamaan kiitoradalle, tapahtuu lopullinen pysäytys tehokkaiden pyöräjarrujen avulla. Yksi tapa tehdä rumpujarru pienten pyörien sisään, on sorvata laskutelineessä kiinni olevaan kiekkoon ura o-renkaalle. Tämän o-renkaan alle johdetaan jarrutettaessa paineilmaa, jolloin o-rengas laajenee ja joutuu kosketuksiin pyörän vanteen kanssa. O-renkaan tiivistyessä laskutelineen kiinteän rummun ja renkaan mukana pyörivän vanteen väliin, pyrkii rengas lopettamaan pyörimisensä ja sen seurauksena pysäyttämään lopullisesti lentokoneen liikkeen. Paineilmaa tankataan käsipumpulla, jossa on painemittari. Käyttöpaine yhteisessä säiliössä on 6-8 baria ja jokaisella toiminnolla on oma venttiilinsä.
Hot Spot Turbine Trainer
Hot Spot Turbine Trainer
Moottori
Sonic 8000 -moottori
Suihkumoottori
Ohjaamo on täynnä elektroniikkaa.
Laskuteline
Laskutelineitten luukun käyttö, pyörän esiintulo ja sisäänveto sekä jarrutus hoidetaan paineilmalla. Kuvan laskuteline kuuluu Hawk-hävittäjälle.

Kekseliäs voi yllättää

Suihkuturbiinikoneen ei tarvitse välttämättä olla taistelukone, vaan rakentaa voi vaikka matkustajakoneen. Turbiineja on voimanlähteenä myös helikoptereissa ja autoissa. Lisätoimintoja voi kehitellä mielikuvituksensa mukaan. Hävittäjäkoneiden pienoismalleissa on nähty jopa toimivia ohjuksia, jotka lähtevät omalla voimallaan lentävästä koneesta esikuvan mukaisesti. Kuormaluukuista voi pudottaa karkkia yleisölle. Koneen sisälle voi sijoittaa pienikokoisen videokameran, jolloin konetta voi ohjata kuin olisi ajajana omassa pienoislaitteessaan.

Teksti ja kuvat: ©Reino Laukkanen, www.studiolumi.com
Maassa
Maahan


Sauli Nisumaa tuomassa Hawk-konettaan maanpinnalle.
Panthera Propelli
Ari Kristolan toinen suihkukone, Panthera. Suurin tälle koneelle mitattu nopeus on 370 km/h. Suihkuhävittäjän voi toteuttaa myös mäntämoottorilla. Tällöin potkuri pyörii koneen sisällä olevassa tunnelissa.
TAKAISIN ALKUUN