2 Lentokoneen yleistuntemus

Transkriptio

1 sivu 51 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA 2 Lentokoneen yleistuntemus 2.A Lentokoneen rakenne Ensimmäisiä tehtäviä aloittelevalle ohjaajalle on koneeseen tutustuminen. Tunnollisimmat ohjaajat ylpeilevät koneensa perinpohjaisella tuntemuksella. Ohjaajan ei tietenkään tarvitse pystyä purkamaan ja kasaamaan konetta silmät ummessa, mutta mitä paremmin hän tuntee koneensa sitä paremmin hän pystyy sitä käyttämään. Tutustuessasi kirjan tähän osaan opit tietämään yhä enemmän siitä, miten lentokone lentää ja miten sen osat toimivat. Ensimmäisenä tehtävänä on opetella tietämään lentokoneen eri osien nimet ja tehtävät (katso kuva 1-16). Table 1: 1. oikea siiven kärki 2. oikea siiveke 3. oikea laskusiiveke 4. polttonestesäiliöiden täyttökorkki 5. selkäevä 6. korkeusperäsimen kevityslaippa 7. sivuvakain 8. vilkkumajakka 9. purjehdusvalo (valkoinen) 10. sivuperäsin 11. sivuperäsimen kevityslevy 12. korkeusperäsin 13. korkeusvakain 14. runko 15. vasen laskusiiveke 16. vasen siiveke 17. vasen siivenkärki 18. purjehdusvalo (vasemmalla punainen, oikealla vihreä) 19. vasen siipi 20. päälaskuteline 21. nokkapyörälaskuteline 22. nokkapyörä 23. tuulilasi 24. potkurikupu eli spinneri 25. potkuri 26. moottoripellit 27. siipituki 28. oikea siipi Kuva A.1 RAKENNE 2.A.1.1 Runko Nykyaikaisen lentokoneen pääosat muo-

2 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 52 dostaa runko-osa jota kutsutaan myös lentorangoksi. Tällainen runko on niinsanottua puolikuorirakennetta. Tämä tarkoittaa sitä, että näkyvän osan rungosta muodostavat taivutetut alumiiniseoksesta valmistetut pintalevyt, jotka kantavat suurimman osan kuormista. Kuva 1-18 Moottoria ympäröivä moottorisuojukset (moottori pellit) antavat rungon etuosalle tehokkaan virtaviivaisen muodon. Useissa lentokoneissa on potkurin napaan kiinnitetty potkurikupu samasta syystä (katso kuva 1-18). Moottorin jäähdyttämistä varten tarvittava moottorin jäähdytysilma johdetaan moottoritilaan tätä varten rakennettujen ilmanottoaukkojen kautta. Toisinaan moottorisuojuksessa on niinsanotut jäähdytysilman säätöluukut moottorin jäähdytyksen säätelyä varten. Moottorisuojuksessa on myös avattavia osia ja tarkastusluukkuja tarkastuksia ja huoltamista, esimerkiksi moottoriöljyn tarkastamista ja lisäämistä varten. 2.A.1.2 Siipi Siipien lujuuden on oltava suuri koska ne joutuvat lentotoiminnassa suurille kuormituksille. Suurin osa käytetystä materiaalista on ns. kantavaa rakennetta. Myös siivessä suurimman osan kuormista kantavat pintalevyt ja osan kuormista siiven sisäosassa oleva rakenne. Siiven tyvestä kärkeen ulottuva salko ottaa vastaan suurimman osan taivutusmomentista. Kuva 1-17 Lisäjäykkyyttä ja lujuutta antaa rungon sisällä oleva rakenne, jota ovat mm. lattia, kaaret, erilaiset vahvikepalkit, salot ja jäykisteet (katso kuva 1-17). Moottori on kiinnitetty kumivaimentimen välityksellä teräksiseen moottoritelineeseen eli moottoripukkiin, joka puolestaan on kiinnitetty lentokoneen rungon ensimmäiseen umpinaiseen tulenkestävään runkokaareen, tuliseinään. Kuva 1-19 Siiven poikkileikkauksen muoto, siiven profiili, on saatu aikaan salkoihin ja pintalevyjen sisäpuolelle kiinnitettävillä kaarilla. Siiven sisälle jäävään tyhjään tilaan on sijoitettu esim. polttoainesäiliöitä miltei kaikissa lentokoneissa (katso kuva 1-19). Lentokoneessakin tarpeelliset sähköjohdotukset ja putkistot sekä ohjainjärjestelmien vaijerit sekä tangot kulkevat koneessa sisällä ja paikoin myös kantavien rakenteiden läpi. Koneen rakenne on suunniteltava erittäin vahvaksi esimerkiksi siipien ja laskutelineiden kiinnityskohdista ja niiden läheltä. Tästä syystä päälaskuteline kiinnitetään tavallisesti lähelle siipisalkoa tai ohjaamon muutenkin jäykkiin ja vahvoihin rakenneosiin. Laskusiivekkeet tai -laipat ja ohjaussiivekkeet, on saranoitu siiven jättöreunaan useimmissa lentokoneissa. Siivekkeet ovat ulompana ja ne liikkuvat saranoissaan ylös ja alas. Laskusiivekkeet liikkuvat samaan suuntaan yhtä aikaa ja ne ovat normaalisti sisällä lentoonlähtöä ja laskua lukuun ottamatta. Erilaiset solakset ja lentojarrut kuuluvat myös joidenkin lentokoneiden ohjauslaitteisiin, jotka kiinnittyvät siipien etu- tai yläpinnoille.

3 sivu 53 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA 2.A Tuettu siipi Useimmissa ylätasoisissa lentokoneissa on siipituet, jotka muodostamalla tukikolmion, liittävät rungon ja siiven jäykästi toisiinsa. Tällaista siipeä sanotaan tuetuksi siiveksi. rungon ilman vinotukea (katso kuva 1-20). Useimmat alatasoiset koneet on varustettu itsekantavalla siivellä. 2.A Itsekantava siipi Itsekantava siipi pysyy suorassa ja kantaa Kuva 1-20 Tuettu ja itsekantava siipi 2.A.1.3 Laskusiivekkeet Laskusiivekkeitä ja muita vastaavia laitteita on olemassa monta eri tyyppiä. Käytössä olevien tyyppien moninaisuus estää kuitenkin käsittelemästä niitä perusteellisemmin kirjan tässä kohdassa (katso kuva 1-21).

4 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 54 Kuva A.1.4 Vakaajat Pyrstö muodostuu kiinteästä pystytasossa olevasta sivuvakaimesta, liikkuvasta sivuperäsimestä ja korkeusohjaimesta, joka useimmissa koneissa käsittää erillisen korkeusvakaimen ja korkeusperäsimen. (katso kuva 1-22). Kuva 1-22

5 sivu 55 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA Joissakin koneissa on korkeusvakain ja - peräsin yhdistetty yhdeksi kääntyväksi ohjainpinnaksi, jota usein kutsutaan pendeliperäsimeksi (katso kuva 1-23). mutta nykyisiin ne on poikkeuksetta asennettu. Jarrut ovat päätelinepyörissä ja niiden tehtävä on auttaa ohjaamisessa sekä vauhdin hidastamisessa. 2.A.1.6 Muut järjestelmät Melkein kaikissa nykyisissä lentokoneissa on täydellinen myös sähköjärjestelmä valoja, radioita, mittareita ym. varusteita varten. Jokaisessa yölentotoiminnassa käytettävässä lentokoneessa tulee olla lentovalot ja punainen vilkkuvalo; useissa on myös valkoisia välähtäviä ns. strobevilkkuvaloja. Vilkkuvalo on erinomainen keino lisätä koneen erottuvuutta yöllä ja myöskin päivällä. Kuva 1-23 Ohjainpinnoista (siivekkeistä, sivu- ja korkeusperäsimistä) kerrotaan enemmän myöhemmin ohjainjärjestelmistä puhuttaessa. Siivekkeet, sivu- ja korkeusperäsin ovat lentokoneen pääohjaimet. Eri ohjainpinnoissa on tavallisesti erilaisia kevitys- ja säätölevyjä tai -laippoja, joiden avulla voidaan kevittää ohjainten toimintaa tai säätää ohjainpintojen (ja lentokoneen) asentoa lennolla (katso kuva 1-24). Kuva A.1.5 Laskutelineet Laskutelineet kannattavat konetta maassa ja tekevät maassa liikkumisen mahdolliseksi sekä vaimentaa laskeutumisen aikana syntyviä kuormituksia. Nokkapyörä (tai kannuspyörä) on useimmissa nykyisissä lentokoneissa myös maassa ohjattavissa. Joissakin vanhemmissa koneissa ei ole pyöräjarruja, 2.A.2 LENTOKONEEN HYVÄK- SYMINEN LENTOKELPOISUUS JA HUOLTO Ilmailuviranomaisen eräs tehtävä on valvoa uuden rakennettavan lentokoneen 1. prototyypin suunnittelua, valmistusta ja lentoominaisuuksia. Viranomainen on asettanut ilmailumääräyksissä normit lentokoneiden hyväksynnälle. Niissä annetaan esimerkiksi lujuus- ja luotettavuusvaatimukset jne... Lujuusvaatimuksissa edellytetään mm. että lentokoneen suunnittelussa on käytettävä varmuuskerrointa 1,5 ja tarpeen mukaan lisävarmuuskerrointa 1,15. Suomessa kuten useissa muissakin Euroopan maissa JAA:n JAR 23, nämä lentokelpoisuusvaatimukset ovat melko tarkkaan samat kuin USA:n ilmailuviranomaisen (FAA) asettamat lentokelpoisuusvaatimukset, jotka on esitetty FAA:n julkaisemassa kirjassa FAR PART 23, joiden mukaan suurin osa yleisilmailussa käytetyistä lentokoneista on hyväksytty. Kun lentokoneen rakentaja on osoittanut, että lentokone suunnittelultaan, rakenteeltaan ja ominaisuuksiltaan kaikissa suhteissa täyttää voimassa olevat lentokelpoisuusvaatimukset, annetaan koneelle tyyppihyväksymistodistus. Täten hyväksyttyä lentokonetta voi koneen valmistusoikeuden omaava lentokonetehdas valmistaa myyntiin. Vaikkakin lentokoneiden tehdasmainen rakentaminen on viranomaisten taholta tarkasti valvottua toimintaa, ei uutta lentokonetta saa ottaa käyttöön suomessa ennen kuin se on katsastettu ja merkitty ilma-alusrekisteriin. Näiden toimenpiteiden perusteella koneelle annetaan lentokelpoisuustodistus (kuva 1-25) ja rekisteröimistodistus (kuva 1-26).

6 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 56 Kuva 1-25 Kuva 1-26 Samaa periaatetta kuin itse lentokoneenkin suunnittelun ja rakentamisen suhteen noudatetaan myös moottoreiden, potkureiden, radioiden ja muiden laitteiden kohdalla, eli niilläkin on oltava hyväksyntä ilmailukäyttöön. Lentokoneen tulee olla jatkuvasti lentokelpoinen, jos sillä halutaan lentää. Lentokelpoisuus edellyttää, että se on varustettu määräysten mukaisesti ja koneen kaikki laitteet toimivat moitteettomasti, että koneessa ei ole vikoja eikä vaurioita ja että konetta on huollettu säännöllisesti. Lentokelpoisuuden toteamiseksi lentokone on esitettävä katsastettavaksi kahden vuoden välein. Kun lentokone on otettu käyttöön, sitä pitää huoltaa säännöllisesti. Huoltojaksojen pituus on vahvistettu ilmailumääräyksissä. Tavallinen lentokoneen valmistajan suunnittelema huoltojärjestelmä on sellainen, jossa koneelle ja moottorille tehdään määräaikaishuoltoja esimerkiksi 50 ja 100 lentotunnin välein, suurempi huolto l000 lentotunnin. Joskus paljon lentäneelle lentokoneelle on syytä tehdä täydellinen peruskorjaus Lisäksi on määrätty, että kerran vuodessa on tehtävä vähintään yksi l00 tunnin + vuositarkastus, vaikkei koneella olisi lennettykään näin paljon. Huoltotoimintaa saa harjoittaa ainoastaan siihen luvan saanut lentokonekorjaamo tai lupakirjamekaanikko. Jos konetta käytetään pelkästään yksityislentotoimintaan voi määräaikaishuollot suorittaa myös huoltotoimintaan hyvin perehtynyt lentokoneen omistaja. Hänen ei tarvitse olla lupakirjamekaanikko, mutta hänelläkin on oltava tarvittavat ohjeet ja riittävästi työvälineitä, joita kyseiset huollot edellyttävät. Huoltotoiminta vaikuttaa lentokoneen ja sen laitteiden toiminnan luotettavuuteen. Parhaan mahdollisen tiedon saavuttamiseksi on tarpeen tutustua valmistajan ohjeisiin ja Ilmailulaitoksen julkaisemiin yksityiskohtaisiin huoltotoimintaa käsitteleviin Ilmailutiedotuksiin ja -määräyksiin. Hyvä huolto ei ole tarpeen yksinomaan lentoturvallisuuden ja luotettavuuden kannalta, vaan se on myös taloudellisuuden ja lentokoneen pitkäikäisyyden ehto. 2.A.3 LENTOKONEEN ASIAKIR- JAT JA -PAPERIT Lentokoneen lentoa koskevien tapahtumien kirjaamista varten koneella on oltava ILMA- ALUKSEN MATKAPÄIVÄKIRJA. Lentokoneen valmistajatehdas tai maahantuoja on laatinut ohjaajaa varten koneen ominaisuuksista ja käytöstä kertovan LENTO- KÄSIKIRJAN, jonka liitteenä on mm. koneen PUNNITUSTODISTUS, sekä ohjeet lisävarusteiden käyttämisestä. Lentotoiminnassa tarvitaan myöskin ns. TARKIS- TUS- ELI CHECK LISTA, jossa on lyhyesti todettavissa ne tärkeät tarkastustoimenpiteet, joita lentotoiminnassa ei sovi unohtaa. Virallisia asiakirjoja ovat LENTOKELPOI- SUUSTODISTUS, REKISTERÖIMISTO- DISTUS ja RADIOLUPA, jos koneessa on radioita tai radiosuunnistuslaitteita. Lentokelpoisuustodistuksesta ilmenee koneen lentokelpoisuusaika sekä luokka, johon lentokone on hyväksytty. Rekisteröi-

7 sivu 57 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA mistodistuksessa on mainittu koneen omistaja ja rekisteritunnus, jonka alkuosan muodostaa kansainvälisten sopimusten mukainen kansallistunnus, Suomessa OH. (Ruotsi SE, Norja LN, Iso-Britannia G, USA N jne.) ja loppuosan 3-4 numeron tai kirjaimen mielivaltainen ryhmä. Radioluvasta ilmenee koneeseen hyväksytyt radiolähettimet ja niiden käyttöehdot ja mahdolliset käyttörajoitukset. Nykyisin lentokoneessa on oltava erinäisiä pakollisia vakuutuksia lentotoiminnasta riippuen. Aina on oltava vähintään lentovastuu ja matkustajien istuinpaikkavakuutus, eli VAKUUTUSTODISTUKSET voimassa olevista vakuutuksista. Kaikki em. Asiakirjat ja kirjat, teknillistä päiväkirjaa lukuun ottamatta on pidettävä mukana lentokoneessa sen ollessa lennolla. Huoltotoimintaa ja siihen liittyviä kirjauksia varten jokaisella koneella on TEKNIL- LINEN PÄIVÄKIRJA, johon merkitään huollot ja korjaukset, tärkeimmät laitevaihdot sekä tehdyt erikoistarkastukset ja lentokelpoisuusmääräykset. 2.A.4 ILMA-ALUSTEN LUOKITUS Ilma-alus on yleisnimi kaikille ilmassa liikkuville, ilmailuviranomaisen toimipiiriin kuuluville laitteille. Viranomainen jakaa tämän kokonaisuuden, ilma-alukset, pienempiin osasiin kahdellakin eri perusteella. Toisaalta luokitusperusteena käytetään ilmaalusten toimintaperiaatetta, toisaalta pieniä yleisilmailukoneita ryhmitellään niiden rakenteellisen lujuuden perusteella. Toimintaperiaatteen perusteella ilma-alukset jaetaan eri ryhmiin, joiden nimet jo selvittävät, millaisista ilma-aluksista kussakin ryhmässä on kysymys. Ryhmiä ovat moottorilentokoneet, helikopterit, purjelentokoneet, ilmapallot ja ilmalaivat. Kolme ensin mainittua eli moottorilentokoneet, helikopterit ja purjelentokoneet ovat ilmaa raskaampia ja ilmapallot ja ilmalaivat taas ilmaa kevyempiä ilma-aluksia. Ilmaa kevyemmät ilma-alukset pitää ilmassa niiden sisällä oleva, ilmaa kevyempi täytekaasu. Ryhmät jaetaan edelleen luokkiin. Moottorikoneiden ryhmässä luokkia ovat yksi- ja monimoottoriset maakoneet sekä yksi- ja monimoottoriset vesikoneet. Em. jaotuksen mukaan koulukoneesi Cessna 152 kuuluu moottorilentokoneiden ryhmään ja joko yksimoottoristen maakoneiden tai yksimoottoristen vesikoneiden luokkaan riippuen siitä, onko koneessa pyörälaskutelineet vai kellukkeet. Yleisilmailun käyttämien pienkoneiden toinen luokitteluperuste on tyyppihyväksyntäluokitus. Siihen kuuluu muitakin asioita kuin rakenteellinen lujuus. Sen perusteella luokkia on kolme: normaaliluokka (englanninkielinen vastine Normal Category), rajoitettu taitolentoluokka (Utility Category) ja taitolentoluokka (Aerobatic Category). Sama kone voi varustuksesta ja kuormauksesta riippuen kuulua useampaankin kuin yhteen luokkaan. Verrattain yleinen on tapaus, jossa kone täysin kuormattuna on normaaliluokassa mutta tiettyä rajaa pienemmällä lentomassalla rajoitetussa taitolentoluokassa, jossa jotkut koneelle vain vähäisiä rasituksia aiheuttavat taitolentoliikkeet voivat olla sallittuja. Samoin kone voi pyörälaskutelineillä varustettuna kuulua rajoitettuun tai jopa taitolentoluokkaan mutta kun laskuteline vaihdetaan kellukkeiksi, on luokka aina normaaliluokka eikä minkäänlainen taitolento eli liikehtiminen ole sallittua. Tällainen kone on esimerkiksi Cessna 152:n taitolentokoulutukseen tarkoitettu versio nimeltä Aerobat. Se, mihin rakenteelliseen lujuusluokkaan kone missäkin tapauksessa on hyväksytty ja mitä ko. luokan puitteissa koneella saa tehdä, selviää koneen lentokäsikirjasta, jonka huolellinen tutkiminen aina kuuluu asiaan ennen tyyppikoulutusta uuteen konetyyppiin. 2.B Moottori 2.B.1 Ohjainjärjestelmät Useimmissa lentokoneissa on kolme pääohjausjärjestelmää, siiveke-, sivuperäsinja korkeusperäsinjärjestelmät, koneen ohjaamiseksi ilmassa. Lisäksi koneessa on korkeusohjauksen säätö- eli viritysjärjestelmä, jota yleisesti kutsutaan trimmiksi. Edellisen muodostaa korkeusperäsimessä oleva säätö- eli trimmilaippa, jonka avulla ohjaaja voi säätää ohjainvoimat nollaksi. Kuten aiemmin mainittiin lentokoneissa on monenlaisia laskusiivekejärjestelmiä. Yleisimmät ovat tyypiltään; saranatyyppinen laskusiiveke ja ns. Fowler laskusiiveke. Laskusiivekkeillä hän taas voi halutessaan muuttaa siiven aerodynaamisia ominaisuuksia. Kaikki em. järjestelmät muodostuvat vaijereista, työntö/vetotangoista, kehräpyöristä ja nivelistä, joiden avulla lentäjän käyttämien ohjainten liike välitetään liikkuville ohjainpinnoille. Kaikissa pienkoneissa ei laskusiivekkeitä ole laisinkaan. Joissakin lentokoneissa on myöskin käytetty siiven etureunassa olevia rakolaippoja (slot) joilla voidaan koneen hidaslento-ominaisuuksia parantaa, suurentamalla sakkauskohtauskulmaa. Suurissa lentokoneissa käytetään myöskin siipiin asennettuja lentojarruja ja spoile-

8 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 58 reita muuttamaan siiven nostovoimaa ja vastusta halutulla tavalla. 2.B.1.1 SIIVEKE- JA KORKEUSPE- RÄSINOHJAUS Käsiohjaimella, joka voi olla joko sauva tai ohjauspyörä, konetta ohjataan pituus- ja poikittaisakseleiden ympäri. Cessna-152:ssa käsiohjain on ratti, jota kuitenkin yleensä kutsutaan sauvaksi. Kääntämällä sitä oikealle kone kallistuu oikealle ja päinvastoin. Samanaikaisesti sauvaa voidaan liikuttaa eteenpäin tai taaksepäin jolloin koko koneen asentoa nokka alas tai nokka ylös suuntaan. Sauva liikuttaa siivekkeitä aina samalla tavalla riippumatta siitä, onko se vedettynä tai työnnettynä (katso kuva 3-1 ja 3-2). Jalkaohjainta painettaessa kääntyy koneen nokka painetun polkimen puolelle. Samanaikaisesti vastakkainen poljin liikkuu ohjaajaa kohti. Tästä syystä on hyvä tapa painaa kevyesti molempia jalkapolkimia, jolloin ohjainvoimat jalkapolkimilla ovat helposti ja tarkasti havaittavissa ja säädettävissä. Cessna 152:n jalkaohjaimissa on myös jarrupolkimet, jotka ovat jalkapolkimien yläosissa ja joita painetaan varpailla. Tällaisella jarrujärjestelmällä ohjaaja voi koneen ohjaamiseksi rullauksen aikana jarruttaa molempia tai vain toista pyörää tai säätää jarruvoimat pyörissä eri suuruisiksi. Jalkapolkimilla ohjataan myös nokkapyörää. Molemmista kerrotaan lisää myöhemmin laskutelinejärjestelmän yhteydessä. 2.B.1.2 SIVUPERÄSINOHJAUS Sivuperäsinohjaus on esitetty kuvassa 3-3. Kuva 3-1 Kuva 3-2 Koneen ohjainlaitteet voivat puuskaisella säällä vaurioitua koneen ollessa maassa. Tästä syystä koneessa on ohjainlukko, joka on tarkoitettu käytettäväksi koneen ollessa pysäköitynä. Ohjainlukko estää ohjainpintoja heilumasta tuulen mukana. Se on kuitenkin muistettava poistaa koneen ulkopuolien tar-

9 sivu 59 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA kastuksen yhteydessä (katso kuva 3-4). Ohjainpinnat ovat lennon aikana erilaisten voimien ja värinöiden alaisina. Ne ovat myös maassa voineet osua johonkin ja vahingoittua, jonka takia ohjainjärjestelmien näkyvät osat on tarkastettava huolellisesti ennen jokaista lentoa. Kuva B.1.3 Laskusiivekkeet Laskusiivekkeiden tarkoituksena on lisätä pienillä lentonopeuksilla nostovoimaa ja vastusta niin, että lentokoneella voidaan lähestyä jyrkästi, nopeuden silti kasvattamatta liikaa. Cessna 152:n laskusiivekkeet toimivat sähköisesti ja ohjaaja voi valita ne mihin tahansa asentoon (katso kuva 3-5). Laskusiivekkeet pysyvät valitussa asennossa kunnes käyttökytkintä liikutetaan uudelleen. Kuva 3-4 Kaikki ohjainjärjestelmien näkyvissä olevat nivelet ja saranat on tarkastettava tavallisen kulumisen varalta, samoin on tarkastettava ettei muttereita, pultteja, työntötankoja tai kiinnikkeitä ole irronnut. Ohjainpintoja tulee ulkopuolisen tarkastuksen aikana liikuttaa käsin, jolloin voidaan tuntemalla ja kuuntelemalla havaita ohjainjärjestelmissä mahdollisesti olevat esteet, hankaamiset ja taipumat tai vastaavat muodonmuutokset. Joissakin ohjaimissa on ohjausjärjestelmän tasapainottamista varten sijoitettu ohjainpinnan saranaviivan etupuolelle tasapainotusmassoja. Niiden kiinnitys on tarkastettava ulkopuolisen tarkastuksen yhteydessä. Kuva 3-6

10 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 60 Kuva 3-5 Kuva 3-9 Sähkökäyttöisten laskusiivekkeiden käyttökytkin on muotoiltu laskusiivekkeen muotoiseksi, jotta se olisi helposti erotettavissa muista mittaritaulun säätimistä ja kytkimistä sekä helposti löydettävissä lennon aikana (katso kuva 3 7). Ennen jokaista lentoa tulee laipat ottaa ensin ulos ja sitten sisään. Näin ohjaaja voi varmistaa, että ne liikkuvat normaalisti ja käyttökytkin toimii normaalisti. 2.B.1.4 KORKEUSPERÄSIMEN SÄÄ- TÖLAIPPA Korkeusperäsimen jättöreunaan saranoitua säätölaippaa liikuttaa korkeusperäsimessä oleva matoruuvi. Sitä taas pyöritetään ohjaamossa olevasta säätöpyörästä eli trimmipyörästä punosten ja kehräpyörien välityksellä (katso kuva 3-8).

11 sivu 61 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA Kuva B.2 Lentomoottorit 2.B.2.1 Vastaiskumoottori Vaikkakin monia uusia lentomoottoreita on parhaillaan suunnitteilla ja saattaa pian löytää tiensä yleisilmailumarkkinoille, on tavallinen mäntämoottori edelleen yleisin voimanlähde. Se on polttomoottori, jossa on useita edestakaisin liikkuvia osia, kun taas esimerkiksi turpiinimoottorissa osat liikkuvat pyörimällä. Lentomoottorit ovat hyvin monessa suhteessa samanlaisia kuin autoissa käytetyt moottorit, joskin ne ovat kevyempiä ja luotettavampia ja varsinkin yksinkertaisempia. Lentomoottorit valmistetaan suhteellisen kevyistä ja hyvistä materiaaleista ja niitä on käytettävä autonmoottoreita huolellisemmin ulkoisten, varsinkin suurten lämmönvaihteluiden ja muiden käyttöolosuhteiden laajasta muuttumisalueesta johtuen. Huomattavin ero tavallisen lentomoottorin ja automoottorin välillä on se, että käytännöllisesti katsoen kaikki lentomoottorit ovat ilmajäähdytteisiä useimpien automoottoreiden ollessa nestejäähdytteisiä. Joissakin lentokoneissa on käytetty nestejäähdytteisiä moottoreita, mutta ne ovat painon, monimutkaisuuden ja jäähdytysnesteen vuotamisvaaran takia harvinaisempia ilmailukäytöstä, vaikka niillä onkin joitakin etuja. Lentomoottoreiden nimitys riippuu siitä, miten sylinterit sijaitsevat kampikammioon nähden. Ylivoimaisesti eniten käytetty lentokonemoottori on vastakkaissylinterinen eli bokserimoottori, jossa sylinterit ovat vaakatasossa kahdessa rivissä kampikammion vastakkaisilla sivuilla. Yleisimmin käytössä ovat moottorivalmistajien Lycoming ja Continental valmistamat lentomoottorit (katso kuva 3-10). Kuva B.2.2 Muut lentomoottorit Nykyään harvinaisia ovat lentomoottorit, joissa sylinterit ovat yhdessä rivissä tai V- muotoon järjestettyinä kahdessa rivissä, kuten V-8-automoottorissa. Samoin melko harvinaisia lentomoottoreina ovat nykyään myöskin tähtimoottorit. Niiden nimi johtuu samaan pystytasoon tähden muotoon sijoitetuista erillisistä sylintereistä, joiden keskellä kampikammio sijaitsee. Suuritehoisissa tähtimoottoreissa voi olla useampia tähtimäisiä sylinteriryhmiä peräkkäin. Tähtimoottoreita on käytetty enimmäkseen yli 600 hevosvoimaisissa lentokoneissa ja liikennelentokoneissa (katso kuva 3-11). Kaikkien ilmajäähdytteisten moottoreiden sylintereissä on jäähdytysripoja, joiden tarkoituksena on poistaa ilmavirtauksen avulla sylinterissä kitkan ja palamisen johdosta kehittyvää lämpöä.

12 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 62 2.B.2.4 MOOTTORIN TOIMINTA Lentomoottorin toimintaan kuuluu neljä tahtia: imu-, puristus-, työ- ja poistotahti. Kun kampiakseli pyörähtää yhden täyden kierroksen, moottori suorittaa kaksi tahtia männän liikkuessa edestakaisin. Ensin imu- ja puristustahdin ja seuraavalla kierroksella työ- ja poistotahdin. Kuva B.2.3 MOOTTORIN RAKENNE Tyypillisessä vaaka-asentoon asennetussa lentomoottorissa, jossa sylinterit ovat vastakkain, on neljä, kuusi tai kahdeksan sylinteriä. Kunkin sylinterin mäntä on yhdistetty kampiakseliin kiertokangella, joka akseloitu mäntään karkaistusta teräksestä valmistetun männäntapilla. Sylinterissä on toimintaan tarvittavat kaksi sytytystulppaa, imuventtiili ja pakoventtiili. Tavallinen järjestely venttiilien avaamiseksi ja sulkemiseksi oikealla hetkellä on yhdistää ne työntimillä nokka-akseliin. Kun kampiakseli pyörii, pyörittää se myös nokka-akselia ja sen nokat liikuttavat työntimiä edestakaisin siten, että venttiilit avautuvat ja sulkeutuvat venttiilikoneiston avulla täsmälleen oikeaan aikaan. Kaasutinmoottorissa sylintereiden imuaukot on yhdistetty imuputkistolla kaasuttimeen, joka syöttää sopivan kaasuttimen muodostaman polttoaine- ja ilmaseoksen imuventtiilin kautta vuorollaan kullekin sylinterille. Moottorin ilmanottojärjestelmää kutsutaan imujärjestelmäksi. Kunkin sylinterin pakoaukko liittyy pakoputken kautta kokoojaputkeen, josta pakokaasut johdetaan äänenvaimentimen kautta edelleen ulos (katso kuva 3-12). Kuva 3-12 Moottorin rakenne Kuva 3-13 Nelitahtimoottorin toiminta Ensimmäisenä vaiheena tässä tapahtumasarjassa on imutahti männän liikkuessa alas (tai vasemmalle kuvassa 3-13). Imuventtiili on tällöin auki ja polttoaineen ja ilman muodostama paloseos imeytyy sylinteriin. Seuraavan tahdin, puristustahdin, aikana molemmat venttiilit ovat kiinni, mäntä liikkuu ylöspäin niin, että seos puristuu, kuumenee ja on siten valmis sytytettäväksi. Hiukan ennen

13 sivu 63 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA yläkuolokohtaa eli männän liikkeen ylintä kohtaa sytytystulpat sytyttävät polttoaineseoksen, joka palaessaan laajenee ja painaa työtahdin aikana männän alas (vasemmalle). Pakoventtiili on auki poistotahdin aikana, jolloin mäntä jälleen liikkuu takaisin ylös, työntäen palaneen seoksen ulos pakojärjestelmän kautta. Tämän jälkeen sylinteri on valmis aloittamaan seuraavan työkierron. 2.B.2.5 SYTYTYSJÄRJESTELMÄ Sytytystulpan kärkien välinen sähköisen kipinä, joka sytyttää polttoaine-ilmaseoksen ja aloittaa työtahdin, ei ole lentokoneessa akun eikä laturin aikaansaama. Moottorin sytytysjärjestelmä on täysin erillään lentokoneen muusta sähköjärjestelmästä. Sytytystulpat saavat jatkuvasti korkeajännitteistä sähkövirtaa sytytykseen moottorin itsensä pyörittämistä magneetoista, joten vaikka akku purkautuisi, laturi rikkoutuisi tai pääkytkin kytkettäisiin pois päältä lennon aikana moottorin käynti olisi edelleenkin moitteeton. (kuva 3-14). Kuva 3-14 Lentokelpoisuusmääräysten mukaisesti on lentokoneen voimalaitteissa oltava kaksoissytytysjärjestelmä eli erilliset sytytyspiirit, jotka toimivat toisistaan riippumatta. Kunkin sylinterin kaksi sytytystulppaa toimivat kumpikin täysin erikseen kaksoissytytysjärjestelmän ansiosta. Sytytysvirta kehitetään magneetoilla, jotka on kiinnitetty moottorin takaosaan vasemmalle ja oikealle. Tästä syystä niitä kutsutaan vasemmaksi ja oikeaksi magneetoksi (englannin kieliset lyhenteet LH / RH). Magneettoja käyttävät kampiakseliin yhdistetyt hammaspyörät (kuva 3-15). Jos jommankumman sytytysjärjestelmän hammaspyörävälitys, magneetto tai joku sytytystulpista tai sytytysjohdoista joutuisi epäkuntoon, moottori jatkaisi käyntiään normaalisti ja tehon pudotessa vain lievästi. Kuva 3-15 Ohjaamossa olevalla sytytyskytkimellä voidaan valita jompikumpi magneetto tai molemmat (Both), joten kumpikin järjestelmä voidaan tarkistaa toisistaan riippumatta ennen lentoa ja myös lennolla jos epäillään magneetoissa olevan vikaa(kuva 3-16). Lentoa edeltävän koekäytön aikana huomataan pieni tehon väheneminen eli pyörimisnopeuden pieneneminen, kun moottori käy vain yhdellä magneetolla. Moottorin tai lentokoneen valmistaja ilmoittaa tavallisesti moottorin ominaistiedoissa, kuinka suuri tehon putoaminen on hyväksyttävissä. Jos moottori lakkaa kokonaan käymästä, kun se kytketään yhdelle magneetolle tai jos pyörimisnopeus edes pienenee yli sallitun arvon, koneella ei saa lentää ennen kuin vika on selvitetty. Joku sytytystulpista saattaa olla palamistuotteiden turmelema ts. karstoittunut tai lyijyyntynyt, joku sytytystulpista voi olla murtunut tai löystynyt tai magneettojen ajoitus ei ole oikea, ts. sytytystulpat eivät anna kipinää oikealla hetkellä. On ehdottoman tärkeää, että lentäjä muistaa kääntää sytytyskatkaisimesta molemmat magneetot päälle ennen lentoa ja pois päältä sammutettuaan moottorin. Kuva 3-16 Vaikka pääkytkin on pois päältä, lentokoneen pysäytetty moottori voi käynnistyä,

14 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 64 jos sytytyskatkaisin( avaimella käännettävä kytkin ) on päällä ja potkuria pyöräytetään, vaikka käsin. Sytytysjärjestelmän johdot on radiosuojattu, jolloin ne eivät aiheuta häiriötä koneen radiolaitteiden toimintaan. Murtunut suojaus tai irtonainen liitos sytytysjärjestelmässä kuuluu jatkuvana häiriönä radiovastaanottimessa. Joskus voidaan pitkän rullausmatkan tai pitkän odotusajan jälkeen havaita koekäytössä liian suurta pyörimisnopeuden pudotusta yhdellä magneetolla, se voi johtua sytytystulppien karstoittumisesta joka poistuu kun moottoria käytetään hetki noin 2000 rpm ja hiukan laihentaen. Jos vika ei poistu älä suorita lentoa, ennen kuin vika on korjattu. 2.B.2.6 MOOTTORIN JÄÄHDYTYS Lentokoneen moottoreita jäähdytetään sylintereiden jäähdytysripojen ohi virtaavalla ilmalla. Jäähdytysilma tulee moottoritilaan moottorinsuojuksen etuosassa olevien aukkojen kautta. Se johdetaan sylintereiden ohi tiiviiden ilmanohjauslevyjen avulla ja edelleen ulos yhden tai useamman moottorinsuojuksen pohjassa olevan aukon kautta. Useimmissa pienitehoisissa lentokoneissa suojuksen pohjassa olevaa aukkoa ei voida säätää. Aukon koko on määrätty sen ilmavirran mukaan, joka tarvitaan jäähdyttämään moottoria pitkän nousun aikana kun lentonopeus on pieni ja moottorin teho suurimmillaan. Kuitenkin matkalennon aikana koneen nopeus on suurempi ja moottoriteho pienempi, jolloin kiinteällä aukolla varustetun moottorinsuojuksen läpi virtaa enemmän jäähdytysilmaa kuin mitä tarvittaisiin moottorin riittävään jäähdytykseen. Sylintereiden ohi virtaava jäähdytysilma aiheuttaa vastusta; sitä enemmän, mitä suurempi on suojuksen läpi virtaavan ilman määrä. Niinpä jos ilmamäärää voidaan vähentää matkalennolla, saadaan myös vastus pienenemään. Pienitehoisen lentokoneen matkalentonopeus on kuitenkin sellaisella saavutusarvoalueella, jolla jäähdytysvastuksen pienentämisestä matkalennon aikana saatava hyöty ei ole riittävä, verrattuna jäähdytysilman säätömekanismin aiheuttamiin lisäkustannuksiin. Paremmat saavutusarvot omaavassa lentokoneessa jäähdytysvastus tulee kriittisemmäksi ja moottorinsuojukseen on tavallisesti asennettu luukku jäähdytysilman virtauksen säätämiseksi. Tämä säädettävä luukku on nimeltään kidusluukku. Säätövipu, jolla lentäjä voi säätää jäähdytysilman säätöluukun asentoa tarpeen mukaan on sijoitettu ohjaamoon. Jäähdytysilman säätöluukkua käytetään siten, että moottori toimii niissä lämpötilarajoissa, jotka on merkitty vihreällä sektorilla sylinterinpään- ja öljynlämpömittareihin. Säätöluukku avataan rullauksen, lentoonlähdön ja nousun ajaksi. Matkalennolla ja laskun aikana se on tavallisesti suljettu. 2.B.2.7 ÖLJYJÄRJESTELMÄ Moottorin tarvitseman öljyn säiliönä toimii tavallisesti kampikammion alaosa, ns. öljypohja, joka täytetään lisäämällä öljyä täyttöaukon kautta. Täyttöaukon tulppaan kiinnitetyllä mittatikulla mitataan öljymäärä eli öljyn pinnan taso (kuva 3-17). Kuva 3-17 Öljypohjasta öljy pumpataan paineen alaisena moottorin ja apulaitteiden laakereille, jonka jälkeen se valuu takaisin säiliöön pumpattavaksi uudelle kierrokselle. Kiertoon kuuluu yleensä myös öljynsuodatin. Moottorissa on myös kohteita, joihin ei voida johtaa paineenalaista öljyä. Näiden kohteiden voitelu on järjestetty ns. roiskevoitelun tai kampikammiossa vaikuttavan öljysumun avulla. Moottorin öljyjärjestelmän tarkkailemiseksi koneeseen on asennettu öljynlämpömittari ja öljynpainemittari, jotka molemmat sijaitsevat mittaritaulussa ja ovat helposti nähtävissä. Moottorissa tulee aina käyttää jotain sen valmistajan suosittelemaa öljyä. Öljyä lisättäessä tai vaihdettaessa on käytettävä samaa öljylaatua. Eri öljyjen sekoittaminen keskenään saa tapahtua vain asiantuntijan ohjeiden mukaisesti. Suositeltu öljylaatu ja määrä on merkittävä täyttöaukon luukkuun kiinnitettyyn kilpeen ja ne on kirjattu lentokäsikirjaan.

15 sivu 65 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA Moottoriöljyn ensisijaisena tarkoituksena on voidella voimalaitteen liikkuvat osat. Öljyjärjestelmän toinen tärkeä tehtävä on jäähdyttää moottoria, sekä vähentämällä kitkaa että säteilemällä pois lämpöä, jota öljy kerää kiertäessään moottorin läpi. Tämän seurauksena öljy kuumenee ja useissa lentokoneissa on erillinen öljynjäähdytin. Seuraukset lennon aloittamisesta riittämättömällä öljymäärällä voivat olla sangen vakavia. Varsikin pitkällä lennolla öljyä saattaa kulua niin paljon, että öljymäärä laskee vaarallisen pieneksi. 2.B.3 POTKURIT Pieniin lentokoneisiin asennetut potkurit ovat joko kiintopotkureita tai säädettäviä (vakiokierrospotkuri). Termiä "nousu" potkurista käytettynä ei pidä sekoittaa nousuun, jolla tarkoitetaan lentokoneen korkeuden muuttumista. Potkurin nousu on matka, jonka potkuri liikkuisi eteenpäin yhden kierroksen aikana kiinteässä väliaineessa, jos ei esiintyisi luistoa. Nousu on verrannollinen lapakulmaan eli lavan jänteen ja potkurin pyörimistason väliseen kulmaan. Potkurin lapakulma muuttuu pitkin potkurin lapaa likimain siten, että jokainen leikkaus liikkuu eteenpäin yhtä paljon (vrt. kierreportaat). Potkuriin osuvan ilmavirran suunta ja nopeus riippuvat potkurin pyörimisnopeudesta ja koneen lentonopeudesta. Lapa kehittää vetovoimaa samalla periaatteella kuin lentokoneen siipi kehittää nostovoimaa. Vastaavasti se synnyttää jarruttavan voiman, jos potkurin pyörimisnopeus on pieni ja lentonopeus suuri, tällöin ilmavirtaus pyörittää potkuria ns. tuulimyllynä, vaikka moottori olisi sammutettu. Samasta syystä lentonopeuden kasvaessa, myöskin moottorin pyörimisnopeus pyrkii hieman kasvamaan. Kiinteänousuinen potkuri on yksinkertainen ja helppo pitää kunnossa. Erityistä huomiota on kuitenkin kiinnitettävä lavan keskiosan ja kärjen väliseen alueeseen, jossa kehittyy suurin osa vetovoimasta ja josta potkurin väsymismurtumat alkavat helposti. Jos potkurin lapaan on syntynyt eri kokoisia kulumia voi potkurissa esiintyä epätasapainosta johtuvia värinöitä. Säätöpotkurin lapakulmaa voidaan muuttaa lennolla. Sopiva lapakulma riippuu ilman tiheydestä, koneen lentonopeudesta ja moottorin tehoasetuksesta. Säätöpotkuri (jossa säädetään suoraan lapakulmaa) on hyvin harvinainen, normaalisti käytetään vakiokierrospotkuria, jossa valitaan sopiva kierrosluku ja säätöjärjestelmä hakee sitten sopivan lapakulman. 2.B.3.1 KIINTEÄNOUSUINEN POT- KURI Koulukoneet on pääsääntöisesti varustettu kiinteänousuisella potkurilla, jonka lapakulmaa lentäjä ei voi muuttaa. Koska potkuri pyörii samalla nopeudella kuin moottori, pyörimisnopeusmittari on tämän tyyppisessä potkuriasennuksessa ainoa ohjaamossa oleva moottorin tehoa osoittava mittari. 2.B.3.2 VAKIOKIERROSPOTKURI Ohjaaja voi säätää vakiokierrospotkurin pyörimisnopeuden tiettyyn arvoon. Kun haluttu pyörimisnopeus on asetettu, potkurin vakiokierrossäädin pitää moottorin ja potkurin pyörimisnopeuden samana lento-olosuhteiden muuttuessa. Monimoottorisissa lentokoneissa on vakiokierrospotkurit, jotka voidaan moottorin joutuessa epäkuntoon lepuuttaa. Tämä tarkoittaa sitä, että potkurin lavat käännetään ohjaajan halutessa suoraan ilmavirtauksen suuntaiseksi vastuksen pienentämiseksi. Vakiokierrospotkureista ja niihin liittyvistä vakiokierrossäätimistä on useita erilaisia muunnoksia. Kaikissa käytetään öljyn painetta, keskipakoisvoimaa, lapoihin kiinnitettyjä vastapainoja tai aerodynaamisia voimia vähentämään tai lisäämään potkurin lapakulmaa ja siten säilyttämään asetettu pyörimisnopeus. Joissakin vakiokierrospotkureissa on potkurin sisään rakennettu sähkömoottorit muuttamaan lapakulmaa. Öljynpaineella toimivan vakiokierrospotkurin toiminta tulee kokeilla ennen lentoa, jotta voidaan varmistua siitä, että öljyn virtaus on asianmukainen ja kaikki venttiilit toimivat. Vakio kierrospotkureiden rakenteen vaihtelevuuden vuoksi lentäjän tulee uuteen lentokonetyyppiin perehtyessään tutustua huolellisesti lentokäsikirjassa esitettyihin käyttöohjeisiin. 2.B.4 Moottorin järjestelmät 2.B.4.1 AHTOPAINE- JA PYÖRIMIS- NOPEUSMITTARIT Kiinteälapaisella potkurilla varustetun moottorin pyörimisnopeus riippuu kaasuvivun asennosta ja ulkoilman paineesta.

16 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 66 Kuva 3-18 Tällaisessa moottorissa ohjaajalla ei ole minkäänlaista keinoa säätää sekä moottorin pyörimisnopeutta että ahtopainetta, joten pyörimisnopeusmittarin lukemat kertovat suoraan moottorista saatavan tehon (katso kuva 3-18). Kuva 3-19 Ahtopainemittari (katso kuva 3-19) ilmaisee moottorin antaman tehon mittaamalla ilmanpainetta imuilmajärjestelmän tietystä kohdasta. Ahtamattomissa moottoreissa tämä paine on alle vallitsevan ilmanpaineen. Mitä korkeampi on ahtopaine, sitä suurempi on moottorin antama teho. Tämä moottorinvalvontamittari mittaa sen absoluuttisen paineen, jolla ilma joutuu moottoriin, ja ilmaisee sen yleensä elohopeatuumina. Ahtopainemittari osoittaa moottorista saatavaa tehoa siitä syystä, että tietyllä pyörimisnopeudella moottorista saatu teho on verrannollinen sylintereiden sisällä vallitsevaan paineeseen. Se puolestaan on verrannollinen paineeseen, jolla ilman ja polttoaineen seos joutuu moottoriin. Ahtopainemittarin merkitys kasvaa vielä, jos moottori on varustettu ahtimella, joko yleisemmällä pakokaasuahtimella (Turbo Charger) tai mekaanisella ahtimella (Super Charger), jolloin ahtopaine voi olla yli 40 inhg. Jos lentokoneessa on vakiokierrospotkuri, on siinä oltava myös ahtopainemittari. Se osoittaa moottorin antaman tehon ja pyörimisnopeusmittari moottorin pyörimisnopeuden. Ohjaaja voi säätää ahtopainetta kaasuvivulla ja pyörimisnopeutta potkurin (lapakulman) säätövivulla. Peukalosääntö, joka pätee useimmilla näin varustetuilla lentokoneilla sanoo että, ahtopainemittarin osoituksen ei tulisi milloinkaan olla suurempi kuin pyörimisnopeusmittarin osoituksen. Jos esimerkiksi pyörimisnopeusmittari osoittaa 2200 r/min, ei ahtopaineen tulisi olla yli 22 elohopeatuumaa (inhg). Lentokäsikirja siitä saatavine ohjeineen antaa kuitenkin oikeat ja tarkat tehon säätöohjeet. Alennusvaihteella tai ahtimella varustettua lentomoottorilla käyttöohjeet ja menetelmät ovat vielä vaativammat, näihin järjestelmiin on tutustuttava erityisen huolellisesti, ennen kuin kyseisillä moottoreilla varustetuilla koneilla lennetään. Ahtopainemittari tulee tarkistaa ennen moottorin käynnistämistä. Koska mittari moottorin seisoessa mittaa ainoastaan ulkoilman paineen, sen pitäisi näyttää koneen ympärillä olevaa todellista ilmanpainetta, jota ei ole korjattu merenpinnan tasolle (eli merenpinnan lähellä hieman alle 30 inhg). 2.B.4.2 POLTTOAINEJÄRJESTELMÄ Polttoainejärjestelmän ensisijaisena tarkoituksena on johtaa polttoainetta moottoriin. Nykyaikaisissa pienlentokoneissa polttoainejärjestelmä on yleensä joko putous- tai polttoainepumpputyyppinen. Useimmissa pienehkötehoisissa ylätasoisissa lentokoneissa on putoustyyppinen polttoainejärjestelmä jolloin polttoaine virtaa siivissä olevista säiliöistä omalla painollaan, kun taas alatasoisissa ja suurehkotehoisissa lentokoneissa käytetään yleensä polttoainepumpputyyppistä järjestelmää. 2.B.4.3 PUTOUSTYYPPINEN POLT- TOAINEJÄRJESTELMÄ Putoustyyppisessä polttoainejärjestelmässä polttoainesäiliöt on tavallisesti sijoitettu ylätasoisen lentokoneen siipiin, jolloin ne joutuvat korkealle moottorin kaasuttimen yläpuolelle (katso kuva 3-20). Polttoaineen ja moottorin väliseen korkeuseron synnyttämä paine riittää syöttämään moottoriin kaiken sen tarvitseman polttoaineen. Polttoaine vir-

17 sivu 67 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA taa painovoiman vaikutuksesta säiliöistä polttoainehanan ja -suodattimen kautta moottorin kaasuttimeen. Kaasuttimessa polttonesteeseen sekoittuu ilmaa, ja syntynyt seos johdetaan imukanavan kautta sylintereihin. Ohjaamossa on polttoainemittarit, joista ohjaaja saa tietää koneessa jäljellä olevan polttoaineen määrän. Ei kuitenkaan ole viisasta luottaa polttoaineen määrämittareihin, vaan ennen lennolle lähtöä on polttoaineen määrä tarkistettava täyttöaukosta katsomalla. eroaa putoustyyppisestä järjestelmästä siinä, että moottorin käyttämä polttoainepumppu aiheuttaa polttoaineen paineen painovoiman sijasta (katso kuva 3-21). Koska pumpusta saatu polttoaineen paine ei riipu säiliöiden ja moottorin välisestä korkeuserosta, voidaan polttoainesäiliöt asentaa mihin tahansa sopivaan paikkaan lentokoneessa. Tämä järjestelmä on erityisen hyödyllinen alatasoisille lentokoneille, joissa säiliöt tavallisesti sijaitsevat siivissä. 2.B.4.4 POLTTOAINEPUMPPUTYYP- PINEN POLTTOAINEJÄRJES- TELMÄ Pumpputyyppinen polttoainejärjestelmä POLTTOAINEMÄÄRÄMITTARIT HUOHOTIN VENT (WITH CHECK VALVE) FUEL QUANTITY TRANSMITTER TÄYTTÖAUKKO FILLER CAP ILMAVENTIILI VENTED FILLER CAP FUEL QUANTITY TRANSMITTER LEFT FUEL TANK VASEN SÄILIÖ DRAIN VALVE DRAIN VALVE RIGHT FUEL TANK OIKEA SÄILIÖ FUEL SHUTOFF VALVE POLTTOAINEEN SULKUVENTTIILI Konetta tankattaessa polttoainetta pääsee siirtymään säiliöstä toiseen. Täytä säiliöitä vuorotellen, kun haluat säiliöt mahdollisimman täyteen. FUEL LINE DRAIN VALVE IMUPUTKISTOON CONDITION: SYSTEM SHOWN WITH FUEL SHUTOFF VALVE IN ON POSITION CODE POLTTOAINE VENTTIILI MEKAANINEN VÄLITYS SÄHKÖINEN VÄLITYS TO ENGINE ENGINE PRIMER RYYPYTIN KAASUTIN TO ENGINE FUEL STRAINER SYLINTEREIHIN Kuva 3-20 Putoustyyppinen polttoainejärjestelmä POLTTOAINE- SUODATIN FUEL STRAINER DRAIN CONTROL THROTTLE CONTROL MIXTURE CONTROL KAASUVIPU SEOSVIPU

18 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 68 Kuva 3-21 Pumpputyyppinen polttoainejärjestelmä Polttoainepumpulla varustettuihin järjestelmiin kuuluu myös yleensä sähköinen vara- /lisäpolttoainepumppu (booster), jota käytetään mm. siinä tapauksessa, että moottorin käyttämä pumppu joutuu epäkuntoon. Mittaritauluun asennettu polttoaineen painemittari osoittaa ohjaajalle, toimiiko pumppu asianmukaisesti vai ei. Lisäpolttoainepumpun mahdollinen käyttäminen lentoonlähdön ja laskeutumisen aikana selvitetään koneen lentokäsikirjassa. 2.B.4.5 POLTTOAINESÄILIÖT Polttoainesäiliöt on tavallisesti asennettu siipiin, ja ne täytetään siipien yläpinnoilla sijaitsevista täyttöaukoista. Säiliöt tulee täyttää joka päivä lentotoiminnan loputtua. Jos säiliöt jätetään vajaiksi niihin pääsee ilmaa, jonka sisältämä vesihöyry säiliöiden jäähtyessä tiivistyy vedeksi ja sekoittuu polttoaineeseen. Polttoainesäiliöiden pohjalla sijaitsevat tyhjennysaukot tai -venttiilit, joita käytetään veden tai epäpuhtauksien poistamiseksi säiliöistä ennen lentoa tehtävän tarkastuksen yhteydessä, vähintään lentopäivittäin. Veden poistoa on jatkettava, jos näytteestä löytyy vähänkin vettä Jotta polttoaine voisi virrata säiliöstä on siinä oltava huohotus eli korvaavan ilman putkisto. Polttoaineen siirtämiseen tarvittava putkisto sijoittuu säiliön ja sulkuventtiilin välille. 2.B.4.6 POLTTOAINEHANA Lentokoneen ohjaamossa mukavasti ohjaajan tavoitettavissa on polttoainehana, jonka avulla ohjaaja voi lentokonetyypistä riippuen käyttää esimerkiksi joko vasemman- tai oikeanpuoleisen säiliön tai molempien polttoainetta. Hanalla on myös kiinni asento, jolla polttonesteen pääsy moottoritilassa sijaitsevaan putkistoon voidaan estää. Polttoainehanaa ei yleensä suljeta tavanomaisessa toiminnassa. Cessna 152:ssa on yksinkertainen AUKI KIINNI hana, valitsinhanan sijasta. 2.B.4.7 POLTTOAINESUODATIN Polttoainesuodatin on polttoainejärjestelmän alimmassa kohdassa. Sen tarkoituksena on estää kaikkien järjestelmään mahdollisesti kerääntyvien epäpuhtauksien tai veden kulkeutuminen moottoriin. Ennen lentoa suodattimesta on laskettava polttoainetta ja tarkastettava, esiintyykö siinä vettä. Kylmällä säällä kerääntyvä vesi voi jäätyä ja estää polttoaineen virtauksen. Lämpimällä säällä suuri vesimäärä, jota ei poisteta, saattaa virrata kaasuttimeen ja pysäyttää moottorin. Mikäli vettä löytyy polttoainesuodattimesta, sitä on luultavasti myös yhdessä tai useammassa siipisäiliön vedenkokoojassa. Lupakirjamekaanikon tulee tällöin huolellisesti tarkastaa ja huuhdella polttoainejärjestelmä siinä mahdollisesti olevan veden poistamiseksi. Vedenlaskuhanoja voi eräissä konetyypeissä olla hyvinkin monta. Hanojen sijainti ja vedenlaskuohjeet esitetään aina koneen lentokäsikirjassa ja turvallisuussyistä niitä on ehdottomasti noudatettava. 2.B.4.8 KAASUTIN Suodattimen läpi kuljettuaan polttoaine virtaa suoraan kaasuttimeen (katso kuva 3-22).

19 sivu 69 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA Polttoaine tulee kaasuttimeen neulaventtiilin kautta ja virtaa kaasuttimen kohokammioon, kunnes polttoaineen korkeus siellä saavuttaa tietyn tason. Tällöin koho sulkee neulaventtiilin, eikä enempää polttoainetta pääse kaasuttimeen, ennen kuin moottori on käyttänyt polttoainetta. Kohokammiosta kulkee ulkoilmaan ilmakanava, joten kammion paine pysyy samana kuin ulkoinen paine lentokorkeudesta riippumatta. Kuva 3-22 Matkallaan moottoriin ulkoilma kulkee ensin ilmansuodattimen läpi, joka on kaasuttimen ilmanottoaukossa moottorinsuojuksen etuosassa. Suodatettu ilma joutuu kaasuttimeen ja virtaa sen kuristuskohdan eli kurkun läpi. Kuristuskohdassa ilman virtausnopeus kiihtyy ja aiheuttaa siihen alipainealueen. Koska kohokammion paine on ulkoilman paineen suuruinen ja kuristuskohdassa on pienempi paine, pakottaa ulkoilman paine polttoaineen virtaamaan kohokammiosta pääsuuttimen kautta kaasuttimen kurkkuun ja sekoittumaan virtaavaan ilmaan. Useimmissa kevyissä yleisilmailukoneissa kaasutin on moottorin alla ja polttoainevirtauksen aiheuttaa ilmavirtauksen synnyttämät paine-erot edellä kuvatulla tavalla. Tämäntyyppisessä kaasuttimessa saapuva ilma tulee sisään ala kautta ja virtaa ylöspäin kaasuttimen kurkun läpi imuputkistoon. Paksut nuolet kuvassa 3-22 esittävät ilman virtaussuuntaa. Mikäli polttoaine-ilma seos on liian laiha (massaltaan liian vähän polttoainetta tiettyä ilmamäärää kohti), saattaa moottori käydä epätasaisesti, leikata kiinni, käydä takaiskuisesti, nakuttaa, ylikuumeta ja sen teho voi laskea huomattavasti. Laihoja seoksia on vältettävä erityisesti silloin, kun moottori käy lähellä suurinta tehoaan (kuten lentoonlähdössä ja nousussa). Liian laiha seos saattaa aiheuttaa vakavaa ylikuumenemista ja tehon menetystä. Mikäli polttoaine-ilma seos on liian rikas (massaltaan liikaa polttoainetta tiettyä ilmamäärää kohti), saattaa moottori myöskin käydä epätasaisesti ja teho pienentyä huomattavasti. Kaasuttimet on tavallisesti suunniteltu toimimaan meren pinnan tasolla, joka merkitsee sitä että oikea polttoaineen ja ilman seos saadaan merenpinnan korkeudella seossäätimen ollessa täysin rikkaalla. Korkeuden kasvaessa ilman tiheys pienenee, joka merkitsee sitä, että ilmakuutiometrin massa on pienempi korkealla kuin matalalla. Siis lentokorkeuden kasvaessa kaasuttimen läpi virtaavan ilman massa pienenee, vaikka tilavuus pysyy samana. Kaasuttimeen virtaavan polttoaineen määrä riippuu ilman tilavuudesta eikä sen massasta, sillä sama tilavuusvirta kaasuttimen kurkun läpi synnyttää yhtä suuren paine-eron kurkun ja kohokammion välille. Siksi lentokorkeuden kasvaessa kaasuttimeen virtaavan polttoaineen määrä pysyy suunnilleen samana tietyllä kaasuvivun asennolla, mikäli seossäätimen asento pysyy muuttumattomana. Koska kaasuttimeen virtaa sama polttoainemassa mutta pienempi ilmamassa, polttoaine-ilma seos, rikastuu korkeuden kasvaessa. Oikean polttoaine/ilma suhteen säilyttämiseksi lentokoneessa on seossäädin. Sen pää on punainen ja se sijaitsee mittaritaulussa tavallisesti lähellä kaasuvipua. Säädin muuttaa kaasuttimen pääsuuttimen kautta suihkuavan polttoaineen määrää. Kun säädin on täysin sisään työnnetty, pääsee mahdollisimman paljon polttoainetta kaasuttimen kurkkuun ja seos on siten täysin rikkaalla. Kun säädin vedetään taakse, polttoaineen virtaus vähitellen pienenee ja seos laihenee, kunnes säädin takimmaisessa asennossaan katkaisee täysin polttoaineen virtauksen. Tähän asentoon seosvipu normaalisti vedetään moottoria pysäytettäessä. Seossäätimellä voidaan myös säätää taloudellisin polttoaine-ilma suhde matkalennolla. Laihennusmenetelmät riippuvat moottorityypistä, jonka vuoksi niiden selvittämiseksi sinun on tutustuttava tarkoin lentokäsikirjaan tai moottorin käyttöohjekirjaan. Erittäin hyviä tietoja saat myös lennonopettajaltasi. Väärän laihennusmenetelmän käytöllä voi olla vakavat seuraukset. Moottorin sylintereihin saapuvan polttoaineen ja ilman seoksen määrän säätää kaasuttimen kurkun ja moottorin väliin sijoitettu kaasuläppä. Ohjaamossa oleva kaasuvipu on yhdistetty tähän läppään, vipua eteen ja taakse liikuttamalla ohjaaja voi säätää moottorin antamaa tehoa. Työnnettäessä vipua

20 LENTÄJÄN KÄSIKIRJA sivu 70 eteenpäin läppä aukeaa ja moottorin pyörimisnopeus kasvaa, kun taas vipua taaksepäin vedettäessä moottorin pyörimisnopeus pienenee. Kun polttoaine ja ilma ovat sekoittuneet keskenään, seos kulkee kaasuläpän ohi imukanavien ja imuventtiilien kautta moottorin sylintereihin, joissa seos palaa. Pieni käsipumppu, jota kutsutaan ryypyttimeksi, on myös sijoitettu mittaritauluun. Ryypyttimellä voidaan pumpata polttoainetta sylintereihin ennen käynnistystä. Sen yksinomainen tarkoitus on moottorin ryypyttäminen, jotta kylmä moottori käynnistyisi helpommin. 2.B.4.9 Polttoaineen ruiskutus Suurempi tehoiset lentomoottorit (yli 200 hp) ovat usein varustettu suoralla polttoaineen ruiskutus järjestelmällä. Järjestelmässä moottorin käyttämä polttoainepumppu paineistaa säiliöstä tulevan polttoaineen joka ohjataan säätölaitteiston kautta suuttimiin ja edelleen imukanavaan, josta se pääsee palotilaan imuventtiilin auetessa. Polttoaineen ruiskutusjärjestelmä ei ole arka jäätymiselle kuten kaasutin, mutta siinä voi vanhemmiten ilmentyä helpommin ikääntymisestä ja kulumisesta johtuvia häiriöitä, jotka on ajoissa korjattava. Ruiskutusmoottorin tunnistaa moottorin tyyppimerkinnän edessä olevasta I kirjaimesta, esim. IO-360. Lycoming ja Continental moottoreiden ruiskutusjärjestelmät poikkeavat hieman toisistaan, joten on aina varmistuttava lentokäsikirjasta, millainen moottori ja järjestelmä lentokoneessa on. Jos moottori olisi varustettu pakokaasuahtimella, olisi tyyppimerkintä TSIO-360. Moottorin monimutkaistuessa, siihen tarvitaan myöskin lisää erilaisia valvonta järjestelmiä, kuten esimerkiksi pakokaasun lämpömittari, jolla valvotaan ahtimen käyttöturbiinin kuntoa ja toimintaa sekä sitä voidaan käyttää myöskin seoksen laihentamista suoritettaessa. 2.B.5 LENTOPOLTTOAINEET, VALMISTUS JA VARASTOINTI Lentokoneissa käytetään karkeasti ottaen kahdenlaista polttoainetta. Suihkumoottorit käyvät lentopetrolilla ja mäntämoottorit lentobensiinillä. Molemmat on jalostettu samasta raaka-aineesta, raakaöljystä. Raakaöljy on kemiallisesti muodostunut pitkistä hiilivetyketjuista, joita katkomalla ns. krakkausmenetelmällä öljynjalostamoissa saadaan erilaisia öljytuotteita eli tisleitä. Tisleet jaetaan kolmeen pääryhmään. Raskaisiin tisleisiin kuuluu mm. teollisuuden käyttämä raskas polttoöljy. Keskiraskaiden tisleiden ryhmässä ovat mm. asuntojen lämmitykseen käytettävä polttoöljy ja suihkumoottoreiden polttoaine eli lentopetroli. Bensiinit eli auto- ja lentobensiini taas ovat kevyitä tisleitä. Eri öljytuotteiden ominaisuudet poikkeavat kuitenkin huomattavasti toisistaan samassakin tisleiden ryhmässä. Näin ollen ei autobensiiniä saa käyttää lentobensiinin eikä asuntojen lämmitysöljyä lentopetrolin korvikkeena. Ilmailupolttoaineiden kohdalla Suomi on pääosin omavarainen ja osittain tuonnin varassa. Kuva 3-23 Kuva 3-24 Suurimman osan Suomessa käytettävästä lentobensiinistä tankkaavat koneisiin polttoaineiden jakeluyhtiöiden asiantuntijat (kuva 3-23). Ainakin vilkkaimmilla lentoasemilla toimii ilmailuhuoltoja, jotka vastaavat sekä polttoaineiden varastoinnin että niiden koneisiin tankkaamisen asiallisuudesta ja turvallisuudesta. Paljon lennetään kuitenkin myös ns. korpikentiltä ja tilapäisiltä lentopaikoilta joissa on usein ns. itsepalvelupisteitä eli korttiautomaatteja. Polttoainehuollon vastuu entistä selvemmin jää lentäjän hartioille. Lentobensiiniä varastoidaan vielä joskus joko irtonaisissa tynnyreissä tai käyttäjän