Syöksy- ja lattakierteistä (OLI: Erikoisia tapauksia ilmailun parissa.)

[Guest Insane]

Alkuperäinen uutinen:

 

Ultimate 10-200-tyyppinen taitolentokone meni New Hampshiressä "aggressiivisen silmukan oikaisun jälkeen" kierteeseen, jota pilotti ei jostain syystä saanut pysäytetyksi. Kun kone oli pudonnut 3000 jalasta 1500 jalkaan, pilotti päätti hypätä ja selvisi naarmuitta. Kone meni romuksi. Pilotti on jos ei muuta niin ainakin kokenut laskuvarjohyppääjä, ja liikennelentäjä.

 

Koneesta poistuminen ei taida olla välttämättä ihan helppoa, jos kone on ärhäkkäässä kierteessä? Nyt kuitenkin kävi hyvin, paitsi että koneesta on pankkilaina maksamatta...

 

Uutisessa sanotaan, että pilotti otti moottorista tehot pois "vasta" 1800 jalassa. Olisiko tehot pitänyt ottaa pois heti? Mielipiteitä?

 

http://www.unionleader.com/article.aspx?headline=Pilot+bails+as+biplane+spins+to+earth&articleId=9d940090-c204-4959-9944-404af25cbb13

 

---

 

 

 

 

 

Uutisessa sanotaan, että pilotti otti moottorista tehot pois "vasta" 1800 jalassa. Olisiko tehot pitänyt ottaa pois heti? Mielipiteitä?

 

Mielestäni olisi... koneen oikaisemiseksi, toisaalta kisapilotit taitaa ajella myös syöksykierteitä tehojen kanssa. Aerobatti Cessnakin menee kohtuuvihaista kierrettä alaspäin täydellä teholla ja oikaisusta tulee melko pitkä, taitaa olla taitolento cessna kuitenkin aika huonosti verrattavissa täysveriseen taitolentokoneeseen.

[Osmo Jalovaara 188]

Ultimate 10-200-tyyppinen taitolentokone meni New Hampshiressä "aggressiivisen silmukan oikaisun jälkeen" kierteeseen, jota pilotti ei jostain syystä saanut pysäytetyksi. Kun kone oli pudonnut 3000 jalasta 1500 jalkaan, pilotti päätti hypätä ja selvisi naarmuitta. Kone meni romuksi. Pilotti on jos ei muuta niin ainakin kokenut laskuvarjohyppääjä, ja liikennelentäjä.

 

Koneesta poistuminen ei taida olla välttämättä ihan helppoa, jos kone on ärhäkkäässä kierteessä? Nyt kuitenkin kävi hyvin, paitsi että koneesta on pankkilaina maksamatta...

 

Uutisessa sanotaan, että pilotti otti moottorista tehot pois "vasta" 1800 jalassa. Olisiko tehot pitänyt ottaa pois heti? Mielipiteitä?

 

http://www.unionleader.com/article.aspx?headline=Pilot+bails+as+biplane+spins+to+earth&articleId=9d940090-c204-4959-9944-404af25cbb13

 

Nämä sensaatiohakuisten ja täysin asiantuntemattomien amerikkalaisten (yleensä ilmeisesti aikaisemmalta kokemukseltaan muoti-) toimittajien selostukset tapahtumista eivät suinkaan ole omiaan luomaan selvää ja luotettavaa kuvaa siitä, mitä oikein tapahtui. Kuvauksesta voisi kuitenkin veikata, että tehty liike oli normaali immelmann. Pilotti oli ehkä silmukan laella pienellä nopeudella työntänyt selkäasennossa voimakkaasti samalla kun jalka oli painettuna ja sauva aiotun puolivaakakierteen vuoksi laidassa. Tästä kone muljahtaa joskus selkäsyöksykierteeseen. Oikaisutoimenpiteet ovat selvät: tehot pois, sauva keskelle ja vastajalka pohjaan, jos tietää kumpi on "vastajalka" ts kumpaan suuntaan kone todella pyörii. Jos kaverilta kone muljahtaa immelmannissa ja jää tehoja päälle kierteen oikaisussa, hän ei voi olla kovinkaan kokenut taitolentäjä, ja saattaa olla, ettei hän ole heti tajunnut mihin suuntaan mennään, vaikka olisi kuinka paljon tunteja liikennekoneella. Tehoja pidetään päällä vain lattakierteessä. Kun se oikaistaan, vedetään ensin tehot pois, annetaan sitten kierteen muuttua normaaliksi syöksykierteeksi, joka oikaistaan edellä kuvatulla tavalla. Ultimate käyttäytyy hyvin johdonmukaisesti esim syöksykierteessä, mutta voihan olla, että esim. sen ohjauslaitteisiin oli tullut joku vika, mutta tämä ei käy ilmi sanomalehtijutusta, joka on täynnä epäolellisuuksia.

[Ilkka Mäkelä 1 216]

Tästä uudemmasta samaa asiaa koskevasta jutusta ilmenee, että Ultimate-pilotti teki silmukan laella selkäasennossa snap rollin, josta joutui kierteeseen. Pilotti sanoo itse, että tehot olisi pitänyt ottaa heti pois, mutta kun hän oli tehnyt saman asian satoja kertoja ennenkin...

 

Artikkeli on kylläkin monessa suhteessa ylidramatisoitu. Anyway:

 

http://www.concordmonitor.com/apps/pbcs.dll/article?AID=/20071113/FRONTPAGE/711130327

[Osmo Jalovaara 188]

Kaveri oli siis tehnyt nopean puolivaakakierteen selältään oikein päin (ilveksen) silmukan laella ilmeisesti ennenkin, mutta tuskin oli muljahtanut tehot päällä kierteeseen satoja kertoja aikaisemminkin. Jos olisi, niin todennäköisesti olisi nyt heti vetänyt tehot pois, tai sitten olisi saanut kertoa seikkailunsa lehdistölle jo paljon aikaisemmin. Jokin tässä jutussa ei stemmaa, jos kaveri on ollut kierteessä ja tiennyt, että tehot ovat päällä, eikä ole vetänyt niitä kiinni. Niin kauan kuin moottorissa on tehot päällä, kone pyörii (latta)kierteessä nokka huomattavasti syöksykierrettä ylempänä ja selvästi syöksykierrettä nopeammalla pyörimisnopeudella. Tästä tilasta sitä on oikeastaan mahdotonta saada ulos, vaan kierteen on aikaisemmin selostamallani tavalla annettava muuttua normaaliksi syöksykierteeksi (joko oikein päin tai selällään), josta se sitten oikenee varsin nopeasti oikein toimenpitein.

[Juha Lampi 270]

Ihan vain huuvasta nykäistynä mutuna: pilotti oli siis tehnyt "ihan saman" kuin 100 kertaa aiemminkin, mutta tällä kertaa ilves yllättäen menikin lataksi. Puuttui tilanteeseen harjoiteltu valmis toimintamalli ja oudon lentotilan hämmennys esti ajoissa huomaamasta tehoasetusta. Kun konetta ei sitten mitenkään saanut takaisin haltuun, jäi ainoaksi vaihtoehdoksi ulosmarssi konttorista.

 

Muistelen nääs vain, kun itse lensin ekan lennon lupakirjan saamisen jälkeen. Oli mennyt jonkin aikaa (=mielestäni liian kauan) tarkkarista ja yritin olla tähtiäkin tarkempi toimissani, ettei vain mitään unohtuisi. Niinpä niin - käännyttyäni noususta sivutuuliosalle ihmettelin, kun trimmiä joutuu työntämään hirmu paljon eteen ja kone tuntuu niinku täristävän. Noooh, sekuntia myöhemmin tajusin innoissani jättäneeni vielä nousutehot konehuoneeseen... 

 

...ja löytyihän se trimmattu piimäinen kulku!

[Vieras]

Tuosta lattakierteestä olen ajatellut että miksi siitä ei pääse kun laittaa täydet vedot päälle, moottori ikäänkuin vetäisi koneen pois tuosta paikallaan horisontin tasossa pyörivästä tilasta ?

 

Hannu

 

No, myönnetään että kuuluisi ehkä threadiin: Tyhmiä kysymyksiä ilmailusta.

[Mikko Maliniemi 5]

Tuosta lattakierteestä olen ajatellut että miksi siitä ei pääse kun laittaa täydet vedot päälle, moottori ikäänkuin vetäisi koneen pois tuosta paikallaan horisontin tasossa pyörivästä tilasta ?

 

Ehkä tehot ei riitä? Ainoa kone, jonka olen nähnyt tuon tekevän on jo tuhoutunut Turbo Raven, jossa oli reilusti positiivinen teho-paino-suhde (muistaakseni jotain luokkaa 860kg painoa näytöskunnossa ja yli 1200kg työntövoimaa)...

[Vieras]

Pyöriikö potkuri jotenkin "tyhjässä" tuossa lentotilassa ? Paikallaanhan kone on kuitenkin vaakasuunnassa, lähteehän se paikaltaan liikkeeseen maanpinnaltakin.

 

Hannu

[Mikko Maliniemi 5]

Niin, tarkennetaan vielä kuitenkin sen verran, että tuo on ainoa tapaus, minkä minä olen nähnyt. Siitä en tiedä, onko tuollainen mahdollista noin muuten

 

Mutta mulla on sellainen käsitys, että tehon lisääminen lattakierteessä saa aikaan sen, että kierre litistyy vain entisestään (menee entistä enemmän lataksi), kun nokka pyrkii nousemaan. Ja jos ei sitä tehoa ole niin paljon, että se jaksaa vetää koneen irti siitä kierteen alaspäinvievästä "imusta", tai vastaavasti anna riittävästi ilmavirtaa ohjainpintojen (peräsinten) yli, jotta nokan saisi tiputettua alaspäin ja sitä kautta ehkä kierteen tavalliseksi syöksykierteeksi, voi ruveta etsimään ulostautumismahdollisuuksia ja laskuvarjon kahvaa (jos sellainen selässä on)... Mutta tämä on vain mun käsitys ja joku sen varmaan korjaa

[Risto Niemi 0]

Niin, tarkennetaan vielä kuitenkin sen verran, että tuo on ainoa tapaus, minkä minä olen nähnyt. Siitä en tiedä, onko tuollainen mahdollista noin muuten

 

Mutta mulla on sellainen käsitys, että tehon lisääminen lattakierteessä saa aikaan sen, että kierre litistyy vain entisestään (menee entistä enemmän lataksi), kun nokka pyrkii nousemaan. Ja jos ei sitä tehoa ole niin paljon, että se jaksaa vetää koneen irti siitä kierteen alaspäinvievästä "imusta", tai vastaavasti anna riittävästi ilmavirtaa ohjainpintojen (peräsinten) yli, jotta nokan saisi tiputettua alaspäin ja sitä kautta ehkä kierteen tavalliseksi syöksykierteeksi, voi ruveta etsimään ulostautumismahdollisuuksia ja laskuvarjon kahvaa (jos sellainen selässä on)... Mutta tämä on vain mun käsitys ja joku sen varmaan korjaa

 

Kaikkien syöksykierteiden oikaisuissa (myös lattakierteiden) on kaksi keskeistä periaatetta, seuraavassa järjestyksessä:

1) pysäyttää koneen kääntyminen (pyöriminen koneen pystyakselin ympäri), joka tapahtuu ensisijaisesti sivuperäsintä käyttäen, mutta joissain tapauksissa voidaan apuna käyttää myös moottorin ja potkurin gyroskooppista presessiota (äkkiä teho päälle tai sitten äkkiä pois riippuen moottorin ja kierteen pyörimissuunista). Tuo gyroskoopisen presession (~hyrräpoikkeama) hyväksi käyttö on kyllä melko vaativa ja konetyyppikohtainen juttu.

2) lopettaa sakkaus siivestä tai (siipien sakkaus kaksitasoisissa koneissa) pienentämällä siiven kohtauskulmaa (koneen nyökkääminen eteen tai taakse ohjaajasta katsoen poikittaisakselin ympäri riippuen siitä onko kyseessä sisäpuolinen vai ulkopuolinen syöksykierre) riittävästi ensissijaisesti korkeusperäsintä käyttäen, mutta joissain tapauksissa voidaan apuna käyttää myös moottorin ja potkurin gyroskooppista presessioita (äkkiä teho päälle tai sitten äkkiä pois riippuen moottorin pyörimissuunnasta ja siitä onko kyseessä sisäpuolinen vai ulkopuolinen syöksykierre). Tämäkin on myös konetyyppikohtainen asia.

 

Kun edelliset vielä yhdistetään samanaikaisiksi tai välittömästi peräkkäisiksi tapahtumiksi huomataan, että kyseessä on melko monimutkainen eri tekijöiden vaativa tasapainoinen kokonaisuus, jos pyritään nopeimpaan ja tehokkaimpaan oikaisuun, nimenomaan tuon gyroskoopisen presession hyväksikäytön osalta. Kuitenkin tuo perusperiaate on aivan selvä ja yksioikoinen 1) pysäytä koneen kääntyminen sivuperäsimellä ja 2) lopeta siiven sakkaus korkeusperäsimellä. Väärästä tehon käytöstä johtuva gyroskooppinen presessio saattaa, varsinkin lattakierteissä tehdä mahdottomaksi siitä oikaisun pelkkiä em. perusperiaateoikaisumenetelmiä käyttäen. Kyseessä olevan konetyypin lentokäsikirjan oikaisuohjeisiin on siis syytä uskoa, jos ja kun niitä annetaan. 

 

Todettakoon vielä, että vaikka tehoa lisättäisi kuinka paljon hyvänsä ei kone lennä ulos siiven sakkauksesta pienetämättä ensin kohtauskulmaa riittävästi, jotta sakkaus loppuu. Sakkauksessa on kyse tiettyä kohtauskulmaa (sakkauskohtauskulmaa) suuremmista kohtauskulmista, siihen ei vaikuta lentonopeus eikä myöskään voima, jolla konetta vedetään tai työnnetään ko. kohtauskulmalla eteenpäin. 

[Mikko Maliniemi 5]

Todettakoon vielä, että vaikka tehoa lisättäisi kuinka paljon hyvänsä ei kone lennä ulos siiven sakkauksesta pienetämättä ensin kohtauskulmaa riittävästi, jotta sakkaus loppuu. Sakkauksessa on kyse tiettyä kohtauskulmaa (sakkauskohtauskulmaa) suuremmista kohtauskulmista, siihen ei vaikuta lentonopeus eikä myöskään voima, jolla konetta vedetään tai työnnetään ko. kohtauskulmalla eteenpäin. 

 

Terve Risto!

 

Sun pitäisi nähdä se video, missä Wayne Handley ajaa Turbo Ravenillaan (PT-6 turbopropilla varustettu Giles 202 noin niinkuin periaatteessa). Kone todella tulee lattakierteestä ulos pelkällä moottorin tehon lisäyksellä. Koneen nokka pysyy koko ajan horisontin yläpuolella. Jotain koneen tehosta kertonee se, että samassa esityksessä Wayne pysäyttää koneen pystylinjalle roikkumaan potkurin varaan, roikuttelee sitä siinä hetken ja lisää sitten vähän tehoa, niin kone lähtee jälleen kiipeämään

[Risto Niemi 0]

Terve Risto!

 

Sun pitäisi nähdä se video, missä Wayne Handley ajaa Turbo Ravenillaan (PT-6 turbopropilla varustettu Giles 202 noin niinkuin periaatteessa). Kone todella tulee lattakierteestä ulos pelkällä moottorin tehon lisäyksellä. Koneen nokka pysyy koko ajan horisontin yläpuolella. Jotain koneen tehosta kertonee se, että samassa esityksessä Wayne pysäyttää koneen pystylinjalle roikkumaan potkurin varaan, roikuttelee sitä siinä hetken ja lisää sitten vähän tehoa, niin kone lähtee jälleen kiipeämään

 

Terve Mikko!

 

Uskon kyllä hyvinkin, että Turbo Ravenin nokka pysyy oikaistaessa horisontin yläpuolella, se (koneen asentokulma horisonttin nähden) vaan on eri asia kuin siiven kohtauskulma sen kohtaamaan ilmavirtaan nähden.

 

Kun on tarpeeksi poweria ja nokka ylöspäin syntyy paljon myös työntövoiman pystysuoraa komponenttia ylöspäin, joka vähentää koneen liikettä alaspäin, mutta joka tapauksessa siiven kohtauskulman on mentävä ensin pienemmäksi kuin sakkauskohtauskulma ennen kuin sakkaus loppuu ja kierre voidaan katsoa kokonaan oienneeksi.

Kyllähän se kone siellä jotenkin roikkuu pelkällä työntovoimallakin (hyvinkin ja vielä kiihtyenkin, jos työntövoima on suurempi kuin koneen kokonaismassa), mutta silloin ei enää voida puhua normaalista siipien nostovoiman tuottamalla nostovoimalla lentämisestä.

[Osmo Jalovaara 188]

Juttelin joitakin vuosia sitten Len Foxin kanssa, joka oli lentänyt Ravenin koelennot. Len, joka on entinen Hornet-pilotti, toimi muuten aikoinaan USA:n apulaissotilasasiamiehenä Suomessa ja jätti lähtiessään tänne Christen Eagle II:nsa, OH-XEC. Hän kertoi, että lentäminrn Turbo-Ravenilla oli kuin olisi roikkunut suuren potkurin akselista. Potkuri vei konetta mennessään, ja se hallitsi kaikkea. Eli jos moottorissa on suuri teho, sen siirtämiseksi ympäröivään ilmakehään tarvitaan suuri potkurikiekko (propeller disc) eli suuri potkuri. Tästä taas seuraa hyrrävoimia, jotka aiheuttavat erilaisia seurauksia eri liikkeissä, muun muassa vaikeuttavat kierteen oikaisua, jos sattuvat vaikuttamaan väärään suuntaan.

Risto kirjoitti tästä samoin kuin kierteen oikaisusta yleensä ansiokkaasti edellä. Toistan vielä, että tehojen vetäminen kokonaan pois ja sivuperäsimen nopea kääntäminen kierrettä vasten on kaikissa kierteissä primäärinen oikaisutoimenpide. Tämän lisäksi käytetään siivekettä ja korkeusperäsintä eri tavoin riippuen koneen massan jakaumasta. Jos massa on keskittynyt runkoon (tyyppiä Dc-9, Citation etc), hitausmomentti siipien suunnassa kulkevan akselin suhteen (y) on suurempi kuin rungon suuntaan kulkevan akselin (x). Tämä ominaisuus lyhyesti sanoen pyrkii oikaisemaan kierrettä. Oikaisu tapahtuu myötäsiivekkeellä ja sivuperäsimellä. Tavallisissa pienkoneissa hitausmomentit molempien akselien suhteen ovat suurin piirtein yhtäsuuria. Tällöin oikaisu tapahtuu ensin sivuperäsimellä. Kierteen pysähdyttyä sivuperäsin keskitetään. Sen jälkeen työnnetään sauvasta kohtauskulman pienentämiseksi sakkausrajan alle, jonka jälkeen odotetaan, että lentonopeus kasvaa tarpeeksi, jotta kone voidaan oikaista vaakalentoon. Sivuperäsimen keskittäminen on tärkeätä sillä, jos se ei ole ja kone luisuu, kone helposti muljahtaa vedettäessä uuteen kierteeseen vastakkaiseen suuntaan. Tyypillisten kevyiden kaksimoottoristen potkurikoneiden massajakauma on syöksykierteen oikaisun kannalta epäedullinen. Niissä on painava siipi, jossa  on runkoon verrattuna suuria massoja kuten polttoainetta, moottorit, ynnä muita kuormia. Tällöin hitausmomentti x-akselin suhteen on suurempi kuin y-akselin suhteen, ja nämä pyrkivät kääntämään konetta kierteen suuntaan. Oikaisu tapahtuu työntämällä ensin ja yhdistämällä siihen sivuperäsimen poikkeutus (vastajalalka). Jos tällainen kaksimoottorikone muljahtaa yksimoottoritilanteessa kierteeseen, on sen oikaisu jo varsin vaativa tehtävä.

Jos kone oikenee yhden kieroksen aikana, sen syöksykierreominaisuuksia pidetään hyvinä. Jos taitolentokone on oikein kuormattu (ei siis neutraali tai pyrstöpainoinen), se oikenee normaalisti vähän runsaan neljänneskierroksen aikana.

[Mikko Maliniemi 5]

Juttelin joitakin vuosia sitten Len Foxin kanssa, joka oli lentänyt Ravenin koelennot. Len, joka on entinen Hornet-pilotti, toimi muuten aikoinaan USA:n apulaissotilasasiamiehenä Suomessa ja jätti lähtiessään tänne Christen Eagle II:nsa, OH-XEC. Hän kertoi, että lentäminrn Turbo-Ravenilla oli kuin olisi roikkunut suuren potkurin akselista. Potkuri vei konetta mennessään, ja se hallitsi kaikkea. Eli jos moottorissa on suuri teho, sen siirtämiseksi ympäröivään ilmakehään tarvitaan suuri potkurikiekko (propeller disc) eli suuri potkuri. Tästä taas seuraa hyrrävoimia, jotka aiheuttavat erilaisia seurauksia eri liikkeissä, muun muassa vaikeuttavat kierteen oikaisua, jos sattuvat vaikuttamaan väärään suuntaan.

 

Turbo Ravenin potkurin (vai pitäisikö sanoa roottorin ) halkaisija oli Hartzellin mukaan 93" eli pyöreästi 236 cm. Paljonko on, sanotaanko vaikka nyt jonkun Extran 3-lapaisen halkaisija? Jotain parin metrin luokkaa varmaa? Ero ei vaikuta näin äkkiseltään mitenkään valtavalta, mutta todellisuus lienee jotain muuta? Paljonko tuollainen pyöreästi vajaa 40cm ero vaikuttaa, jos tehomäärä olisi sama? Varmaan nämä taitolentokoneiden 300 hp+ moottorit eivät jaksaisi tuota isompaa pyörittää sen parhaalla hyötysuhteella?

 

Mutta mitenkäs sitten tuo Turbo Ravenin kierteestä ulostulo? Minä alan tippua, varsinkin Osmon kirjoituksessa, kärryiltä heti alussa (). Tarkoitatteko te, että siinä onkin todellisuudessa kyse jostain muusta, kuin pelkästä moottoritehosta? Tai siis on tietenkin, mutta mitenkähän tämän osaisi nyt muodostaa oikein tämän kysymyksen... Se, mitä tuossa videolla ainakin tapahtuu, menee kutakuinkin seuraavasti:

 

-Wayne ajaa koneen lattakierteeseen (syöksykierteen kautta?).

-Kone lähtee pyörimään vastapäivään, eli nokka oikealle (miten päin muuten PT-6 pyörii?)

-Peräsinohjaimet näyttää olevan koko ajan poikkeutettuna (täysi veto ja täysi jalka kierteen suuntaan)

-ensimmäiset puolitoista kierrettä näyttää enemmänkin syöksykierteeltä, jonka jälkeen viimeiselle puolelletoista-kahdelle kierteelle nokka nousee aika reilustikin horisonttilinjan yläpuolelle.

-Viimeisen reilun puolen kierteen aikana veto pysyy päällä, mutta peräsin poljetaankin vasten liikettä. Samalla Wayne lisää tehoa, jolloin kierre lähtee pysähtymään (nokan pysyessä koko ajan hieman ylöspäin) ja lopulta kone "ampuu kierteen kyljestä läpi" lähes knife edge-asennossa sivuttaisvauhdin lähtiessä koko ajan kiihtymään. Hieman tuosta on vaikea sanoa, kuinka paljon kone tuossa vaiheessa edelleen tulee alaspäin ja missä vaiheessa korkeuden menetys pysähtyy.

-koko liikesarja loppuu n. parin sekunnin päästä siihen, kun Wayne kääntää koneen taas vaakalentoon.

 

Olisiko tuossa sitten niin, että kyseessä ei missään vaiheessa edes ole ihan oikea lattakierre? Hitto kun saisin tuon VHS:ltä digitaaliseen muotoon. Ei kellään Kuopiossa sattuisi olemaan välineitä ja aikaa? Loppuisi spekulaatio, mitä siinä oikeasti tapahtuu, kun te asioista oikeasti ymmärtävät näkisitte tuon

 

Len, joka on entinen Hornet-pilotti, toimi muuten aikoinaan USA:n apulaissotilasasiamiehenä Suomessa ja jätti lähtiessään tänne Christen Eagle II:nsa, OH-XEC.

 

Liekköhän Len ainoa "hullu" maailmassa, joka on siirtolentänyt Eaglen USA:sta Eurooppaan? Kova suoritus joka tapauksessa

[Risto Niemi 0]

Mutta mitenkäs sitten tuo Turbo Ravenin kierteestä ulostulo? Minä alan tippua, varsinkin Osmon kirjoituksessa, kärryiltä heti alussa (). Tarkoitatteko te, että siinä onkin todellisuudessa kyse jostain muusta, kuin pelkästä moottoritehosta? Tai siis on tietenkin, mutta mitenkähän tämän osaisi nyt muodostaa oikein tämän kysymyksen... Se, mitä tuossa videolla ainakin tapahtuu, menee kutakuinkin seuraavasti:

 

-Wayne ajaa koneen lattakierteeseen (syöksykierteen kautta?).

-Kone lähtee pyörimään vastapäivään, eli nokka oikealle (miten päin muuten PT-6 pyörii?)

-Peräsinohjaimet näyttää olevan koko ajan poikkeutettuna (täysi veto ja täysi jalka kierteen suuntaan)

-ensimmäiset puolitoista kierrettä näyttää enemmänkin syöksykierteeltä, jonka jälkeen viimeiselle puolelletoista-kahdelle kierteelle nokka nousee aika reilustikin horisonttilinjan yläpuolelle.

-Viimeisen reilun puolen kierteen aikana veto pysyy päällä, mutta peräsin poljetaankin vasten liikettä. Samalla Wayne lisää tehoa, jolloin kierre lähtee pysähtymään (nokan pysyessä koko ajan hieman ylöspäin) ja lopulta kone "ampuu kierteen kyljestä läpi" lähes knife edge-asennossa sivuttaisvauhdin lähtiessä koko ajan kiihtymään. Hieman tuosta on vaikea sanoa, kuinka paljon kone tuossa vaiheessa edelleen tulee alaspäin ja missä vaiheessa korkeuden menetys pysähtyy.

-koko liikesarja loppuu n. parin sekunnin päästä siihen, kun Wayne kääntää koneen taas vaakalentoon.

 

On hyvä muistaa myös se, ettei siiven nostovoima suinkaan katoa mihinkään vaikka lisätäänkin kohtauskulmaa suuremmaksi kuin sakkauskohtauskulma, vähenee kyllä varsin dramaattisesti. Nostovoimaa toki syntyy siipeen edelleen lisättäessä kohtauskulmaa tästä aina 90:een asteeseen saakka vähenevästi kylläkin, mutta loppuen vasta 90:ssä asteessa. Lisäksi vastus kasvaa siivessä samalla aivan tolkuttomaksi. Kone siis lentää jopa siiven tuottamalla nostovoimalla hyvinkin suurella kohtauskulmalla, jos vaan työntövoimaa on riittävästi saatavissa, kone kyllä lentää siipi sakattunakin. Kokonaan oma kysymyksensä on sitten kyllä koneen ohjattavuus ja miten se voidaan tällöin toteuttaa.

 

Minulle ei täysin selvinnyt kuvauksestasi oliko kyseessä sisä- vaiko ulkopuolinen kierre ja mistä katsoen tarkoitit kuvausta vastapäivään pyörimisellä.

Kuitenkin näkemättä tuota videota näkisin tuon oikaisun tuossa lopussa suunnilleen seuraavasti: tuollaisella teho-painosuhteella on ulkopuolelta aika vaikea havaita missä vaiheessa siiven kohtauskulma pienennetään sakkauskulmaa pienemmälle kohtauskulmalle, koska tarvittava koneen asentomuutos voi olla varsin pieni (lähes tai täysin huomaamaton), jossain vaiheessa sen kuitenkin on tapahduttava. Varsinkin kun kuvaat liikkeen loppuneen lähes kylkiasentoon (knife-edge) on tässä vaiheessa siiveltä tarvittava nostovoima koneen asennosta johtuen lähes olematon ja jos kone jatkaa siitä suoraa lentoa tulee siiven kohtauskulmaksi automaattisesti lähes nolla. Joka tapauksessa tuon kohtauskulman on normaalia aerodynaamista lentoa varten vähennyttävä alle sakkauskohtauskulman ennen kuin "normaali suora aerodynaaminen siiven nostovoimaan perustuva vaakalento" alkaa.

Osmo varmaan täydentelet ja oikaiset, mikäli olen hakoteillä. 

[Mikko Maliniemi 5]

Minulle ei täysin selvinnyt kuvauksestasi oliko kyseessä sisä- vaiko ulkopuolinen kierre ja mistä katsoen tarkoitit kuvausta vastapäivään pyörimisellä.

 

Sisäpuolinen kierre ja suunta siten, että jos katsotaan kierrettä ylhäältäpäin, nokka ja perä kiertävät vasemmalle, eli vastapäivään:

 

[ attachment removed / expired ]

 

[Risto Niemi 0]

Sisäpuolinen kierre ja suunta siten, että jos katsotaan kierrettä ylhäältäpäin, nokka ja perä kiertävät vasemmalle, eli vastapäivään:

 

[ attachment removed / expired ]

 

 

Kiitos Mikko!

 

Nyt kuva asiasta on harvinaisen selvä. Arvelinkin, että edellisessä viestissäsi oli "pianovihrepaholainen" iskenyt kohdassa "...vastapäivään, eli nokka oikealle (miten päin...".

 

Minulle nämä käytännönläheiset aerodynamiikan, mekaniikan ja ohjausopin pohdiskelut ovat mielenkiintoisia ja antavia. Niistä on selkeää apua käytännössä.

 

PS Tuota Turbo Ravenin potkurin pyörimissuuntaa en tiedä, joten enempää analyysiä en vielä pysty tekemään.

[Ari Kaihlanen 7]

Näkyisikö tässä nettivideossa tuo liike n. ajassa 6:12 ? Selostuksen mukaan kyseessä on lattaspiraali joka oikaistaan laskematta nokkaa.

 

Wayne Handley / Turbo Raven Airshow / Moffett Field 1999

 

 

[Osmo Jalovaara 188]

Koneen liike ilmoitetaan aina ohjaamosta katsoen. Kuva selvitti asian. Kysymys on siis syöksykierteestä vasemmalle. PT6:n potkuri pyörii käsitykseni mukaan (jälleen ohjaamosta katsoen) kellon osoittimien suuntaan.

Extra 300:n potkuriympyrän halkaisija on 200 cm. 3000 m:n nousuennätyslennossa Wayne Handley käytti 93 tuuman (236 cm) potkuria, jonka työntövoimaksi näkyy ilmoitetun 2800 lbs. 6000 m ennätyskokeessa oli käytössä 100 tuuman erikoisleveillä lavoilla varustettu potkuri, jonka työntövoma (tai oikeastaan vetovoima) on Harzellin ilmoituksen mukaan 34% suurempi kuin edellisen eli 3750 lbs. On hyvä muistaa, että jo potkurin suurentaminen 200:sta 254 cm:iin lisää potkurikiekon pinta-alaa 61%.

Tällainen kirjallinen kuvaus löytyi Wayne Handleyn kierteen oikaisusta:

 

Wayne enjoyed its ability to fly out of an upright flat spin to the left without lowering the nose below the horizon. He would add power until the nose was 15 degrees above the horizon, then come in with right rudder, add more power and fly out of the spin.

 

Tämä vastaa varsin hyvin Mikon kuvausta.

 

Nyt täytyy vain istua ajan kanssa miettimään, mitä siinä oikein tapahtuu.

 

Muuten Vihurin syöksykierre lähti alkuun reippaalla nokan putoamisella ja koneen kallistumisella kierteen suuntaan vähän tyyliin "whuuh", mutta kierroksen lähestyessä aloitussuuntaa, pyörimisnopeus hidastui, ja nokka nousi lähes horisonttiin jatkaakseen siitä taas kuten aikaisemminkin kierteen alussa. Mitään oikaisumahdollisuutta ulos kierteestä suoraan vaakalentoon kierroksen täyttyessä ei kuitenkaan ollut.

 

 

[Mikko Maliniemi 5]

Näkyisikö tässä nettivideossa tuo liike n. ajassa 6:12 ? Selostuksen mukaan kyseessä on lattaspiraali joka oikaistaan laskematta nokkaa.

 

Wayne Handley / Turbo Raven Airshow / Moffett Field 1999

 

Näyttäisi olevan, joskin tuossa kierteitä ajetaan ensin paljon enemmän ja tuo näyttäisi myös lähtevän paljon enemmän ylöspäin, kuin tuo minun videolla oleva liike on. Siinä minun pätkässä se kone näyttää "ampuvan" jotenkin tehokkaammin ulos suoraan sivulle knife edge asennossa. Mutta samasta liikkeestä noin pääpiirteittäin on kyse...

 

On muuten upeita videopätkiä muutenkin tuossa linkissä. Ja näytti olevan myös video Turbo Ravenin tuhosta.

[Osmo Jalovaara 188]

Katsoin em videon. Hyvää hupia lentonäytöskansalle!

Aika alkuvaiheessa kuuluttaja ilmoittaa koneen painoksi 1950 lbs ja työntövoimaksi 2700 lbs.

Tällaista konetta on helppo pyörittää pituusakselin ympäri - etenkin potkurin pyörimissuuntaa vastaan. Sen sijaa pystyakselin ja siipien suuntaisen akselin ympäri liikehtiminen on huomattavasti vaikeampaa suurien hyrrävoimien vuoksi. Esimerkiksi pystykäännös, jossa tarvitaan potkurivirtaa pyrstön heittämiseksi yli, ei onnistu ilman, että kone nk lentää yli (fly over) ts se ei ole sakkaustilassa ja käänny lähes paikallaan siiven mitan sisällä, vaan potkuri vetää sitä suuressa kaaressa huipulla. Sukhoilla tahtoo olla sama ongelma. Potkurista roikkumisesta pystyasennossa en ole laisinkaan varma. Kone näytti makaavan aika tavalla mahallaan. Sukhoilla tämä leijunta voidaan tehdä lyhytaikaisesti noin 72 asteen nousukulmassa. Tähän moottorin ja potkurin suorituskyky juuri ja juuri riittävät. Turbo-Ravenillä sen sijaan todennäköisesti tulee vastaan siiveketeho verrattuna potkurin aiheuttamaan rungon vastaankierymispyrkimykseen. Moottoritehoa ja työntövoimaa kyllä riittäisi pystyasennossa leijuntaan, mutta siivekkeet ja niiden ohi tapahtuva virtaus eivät kykenisi estämään pyörimistä.

Mitä sitten itse kierteeseen tulee, niin minusta se ei ollut syöksykierre eikä edes lattakierre vaan eräänlainen kierukka. Tässä ei ole enää kysymys syöksykierteessä vaikuttavista voimista, vaan penellä säteellä tehdystä syöksy- tai liukukierukasta/kaarrosta, miksi sitä nyt haluaakin kutsua. Kone näyttää kiertävän kierukan pystyakselia kohtuullisen suurella säteellä, mikä johtunee päällä olevasta - ja saatavilla olevasta - potkurin vetovoimasta. Kone ns luisuu ulospäin, mikä helpottaa okaisua.

Paljon tällaisia videoita taitolentokilpailuissa katsoneena huomautan kuitenkin, että videosta on erittäin vaikeata saada selvää todellisesta asennosta tai liikkeestä etenkin, jos se on kuvattu pilvetöntä taivasta vasten. Kilpataitolennossa videolta saa nykyisin todeta vain selviä faktoja, kuten pyörikö kone oikealle vai vasemmalle, tuliko joku liike yleensä tehdyksi tms. Mitään "käsitysasioita" (matters of perception) ei saa ratkaista videon avulla.

[Osmo Jalovaara 188]

Vastauksena Mikolle, että ruotsalainen Pierre Hollander toi muistaakseni 1992 ostamansa Pitts S-2Bn lentäen yli Atlantin Yhdysvallosta Ruotsiin. Näihin Atlantin ylityksiin taitaa molempiin sisältyä välilasku Islannissa, mutta tätä en ole pystynyt tarkistamaan. Täytyy kysyä XEC:n nykyisiltä omistajilta. Lenin aikaiset matkapäiväkirjat lienevät vielä tallella.

[Risto Niemi 0]

Katsoinpa minäkin nuo pari Turbo Raven - videota ja lueskelin lisäksi mm. konetta ja Wayne Handley:tä koskevia tietoja netistä.

 

Kone on tietenkin aika erikoinen ominaisuuksiltaan omatessaan mm. paljon yli yhden ylittävän teho/massa- suhteen. Tämä mahdollistaa temppuja, jotka ovat aika äärimmäisiä ja aika kaukana ääripäissään ns. normaalien koneiden normaalista lentämisestä. On kuitenkin varsin mielenkiintoista pohdiskella noitakin. Kuten Osmo sanoi vaikuttavat koneiden ominaisuuksiin vielä monet muutkin asiat kuten massan jakautuminen ja keskittyminen koneen eri osiin ja asemaan niissä. Kaikkien tekijöiden summa on erittäin monimutkainen ja siis erittäin vahvasti konetyyppikohtainen.

 

Tuolla aiemmassa viestissäni esitin, ettei minkään suuruinen työntövoima (olkoon vaikka kuinka suuri) saa siipeä irti sakkauksesta, ellei kohtauskulmaa pienennetä alle sakkauskohtauskulman. Pidän väitteestäni edelleen kiinni, sillä näin asia vaan on.

 

Tässä voi hieman hämätä se, että raa'alla voimalla voidaan tietenkin sakkauskohtauskulmaa suurempaan kohtauskulmaan liittyvästä huikeasta vastuksesta huolimatta kiihdyttää koneen lentonopeutta jolloin myös siiven kohtauskulma nopeusvektorin suurentuessa pienenee, varsinkin kun samalla myös koneen vajoamisnopeus pienenee, työntövoiman pystysuoran ylöspäin suuntautuvan komponentin suurentuessa samalla, joten välttämättä tähän ei tarvita edes nokan nyökkäysliikettä eteenpäin. Asian kulku on helppo hahmottaa kun piirtelee hieman vektorianalyysiä paperille.

 

Koneessa on suhteellisen lyhyet siivet, joten syöksykierteessä ei sakkaavan ja ei sakkaavan siiven välisen vastuksen aiheuttama autorotaatiota ylläpitävä kääntömomentti pystyakselin ympäri ole kovin suuri. Pitkä runko ja tehokas voimalaite potkureineen taas saavat sivuperäsintä käytettäessä aikaan hyvinkin suuren vääntömomentin pystyakselin ympäri tapahtuvan autorotaatio-kääntymisen pysäyttämiseksi oikaistaessa. Lisäksi teho riittää repimään konetta eteenpäin kiihtyvällä vauhdilla vaikka siipi tai molemmat siivet olisivat vielä sakkauksessakin, ja vauhdin kiihtyessä kohtauskulma pienenee jossain vaiheessa yli sakkauskohtauskulman. Tällöinhän ei missään vaiheessa tarvitse edes tehdä mitään ulospäin näkyvää nokkaa alas nyökkäävää liikettä koneen asentomuutosta kohtauskulman pienentämiseksi. Tosin katsellessani tuota videota (ei kapuuttivideota) olin kyllä näkevinäni selvän nokan alaspäin nyökkäyksen heti syöksykierteestä uloslennon jälkeen, mutta saattoihan tuo olla toki myös vain siirtyminen vaakalentoon.

Muuten tuo tehon lisäys samalla kun annetaan oikeaa jalkaa saa tuolla myötäpäivään pyörivällä potkurilla aikaan gyroskooppisen presession, joka nyökkää nokkaa alaspäin, joka ei ole ollenkaan huono asia tuossa oikaisussa, päinvastoin.

Siinä kaputtivideossa näkyy sitten paremmin lentämistä sakkauskohtauskulmaa paljon suuremmalla kohtauskulmalla (näkyy sitä siinä toisessakin, mutta siinä se ei johda katastrofiin). Noissahan Wayne tekee laskuun lähestymiset sakkaustilassa (käyttäen hidastukseen jyrkässä liu'ussa negatiivisia lapakulmia), kohtauskulma on aivan posketon kuten savuistakin näkyy ja vajoamisnopeus vastaavasti. Lähellä pintaa hän sitten lisää isot tehot positiivisilla lapakulmilla kiihdyttäen koneen lentonopeuden sakkauskohtauskulmalle tai yli ja hillitsee vajoamisnopeuden koneen istuttamiselle sopivaksi. No aika kriittistä homma ajoitukseltaan ja muutenkin, etten sanoisi. Toisella keikalla kävi niin kuin kävi kämmi. Wikipediasta luin Waynen kertoneen, että tuli potkuri- tai moottorihäiriö, mutta tutkijat arvelivat kyseessä olleen ohjaajan virheen.

Ainakin meidän tavallisten pilottien lienee parempi pysytellä tuolla perinteisen aerodynaamisen lentämisen alueilla, ainakin matalalla, kun tuo maa on niin kovaa kuitenkin, että siihen törmätessä sattuu.   

[Antti Laukkanen 15]

 

On hyvä muistaa myös se, ettei siiven nostovoima suinkaan katoa mihinkään vaikka lisätäänkin kohtauskulmaa suuremmaksi kuin sakkauskohtauskulma, vähenee kyllä varsin dramaattisesti. Nostovoimaa toki syntyy siipeen edelleen lisättäessä kohtauskulmaa tästä aina 90:een asteeseen saakka vähenevästi kylläkin, mutta loppuen vasta 90:ssä asteessa. Lisäksi vastus kasvaa siivessä samalla aivan tolkuttomaksi. Kone siis lentää jopa siiven tuottamalla nostovoimalla hyvinkin suurella kohtauskulmalla, jos vaan työntövoimaa on riittävästi saatavissa, kone kyllä lentää siipi sakattunakin. Kokonaan oma kysymyksensä on sitten kyllä koneen ohjattavuus ja miten se voidaan tällöin toteuttaa.

 

 

Hmm, mielenkiintoista. Sinällään ihan jees teoriaa, mutta jotensakin olen antanut itseni ymmärtää nostovoimakertoimen menevän tietyllä kohtauskulmalla nollaksi. Nostovoiman yhtälöstä (äl on ceeäl kertaa äs kertaa puolrooveetoiseen) voitanee päätellä tässä tapauksessa nostovoimankin menevän nollaksi. Missään tähän saakka lueksimassani materiaalissa - jota nyt en toisen kautta niin hirveästi ole lukenutkaan - en ole kuitenkaan törmännyt väitteeseen, että tämä kohtauskulma olisi yksiselitteisesti 90 astetta. Jos nyt ajattelee, että täyssakkaustilassa siipi lakkaa taittamasta virtausta alaspäin ja täten tuottamasta nostovoimaakin, muistelee kaiken maailman coanda-ilmiöitä, jotka liittyi muistaaksein siihen, miten virtaus seuraa pinnan muotoa, rohkenen tehdä sellaisen päätelmän, että 90 astetta on aivan liikaa tässä leikissä. Saatan toki olla väärässäkin, minkä auliisti myönnän. Mutta perusteluja ja vastauksia mieluusti hieman lukisin.

 

-A-

[Risto Niemi 0]

Hmm, mielenkiintoista. Sinällään ihan jees teoriaa, mutta jotensakin olen antanut itseni ymmärtää nostovoimakertoimen menevän tietyllä kohtauskulmalla nollaksi. Nostovoiman yhtälöstä (äl on ceeäl kertaa äs kertaa puolrooveetoiseen) voitanee päätellä tässä tapauksessa nostovoimankin menevän nollaksi. Missään tähän saakka lueksimassani materiaalissa - jota nyt en toisen kautta niin hirveästi ole lukenutkaan - en ole kuitenkaan törmännyt väitteeseen, että tämä kohtauskulma olisi yksiselitteisesti 90 astetta. Jos nyt ajattelee, että täyssakkaustilassa siipi lakkaa taittamasta virtausta alaspäin ja täten tuottamasta nostovoimaakin, muistelee kaiken maailman coanda-ilmiöitä, jotka liittyi muistaaksein siihen, miten virtaus seuraa pinnan muotoa, rohkenen tehdä sellaisen päätelmän, että 90 astetta on aivan liikaa tässä leikissä. Saatan toki olla väärässäkin, minkä auliisti myönnän. Mutta perusteluja ja vastauksia mieluusti hieman lukisin.

 

-A-

 

Tuota tuota. Ei nyt kannata ehkä ruveta kovin paljon herkuttelemaan noilla absoluuttisilla raja-arvoilla, kuten 90 asteen kohtauskulma. Kyse on tietenkin raja-arvosta jota voidaan käytännössä vain enemmän tai vähemmän lähestyä, muttei käytännössä useinkaan saavuttaa.

Nuo absoluuttiset arvot ovat aika vekkuleita käsitteitä, eikö vaan? .

 

Siiven profiililla on oma muotonsa ja sille ominainen alasteitteensa jne., taitolentokoneissa symmetrinen, joten alastaitekin on aikalailla vain kohtauskulmasta riippuvainen, ei niinkään muodosta samalla tavalla kuin se epäsymmetrisessä profiilissa on muodosta riippuvainen. Näin ollen taitolentokoneen siiven profiilin jänne on sama kuin sen aerodynaaminen jänne, johon nähden sen kohtaaman ilmavirran kohtauskulma määritetään.

 

Esitin asian hyvin vahvasti yksinkertaistettuna periaatteena. Ihan tarkat arvot varsinkin tuossa "absoluuttisessa rajakohdassa", 90 astetta on aika mutkikas määrittää absoluuttisen tarkasti. Esittämäni periaate kuitenkin mielestäni pätee.

 

Niin ja kuten jo aiemmassa viestissänikin itse asiassa totesin 90 asteen kohtauskulmalla nostovoimakerroin on 0. Likipitäen 0 se on jo sitä lähelläkin, koska nostovoimakerroin vähenee asymptoottiseti 0:aa lähtien suurimmasta arvostaan (sakkauskohtauskulman arvosta) pienenemään kohti 0:aa.