Boeing B-47 Stratojet – Ensimmäinen suihkujättiläinen

Stratojetin tarina on saatavissa kuunnelmana

Stratojetin tarina alkaa keskeltä toista maailmansotaa. USA:n armeijan ilmavoimat halusi tutkia suihkumoottorin käyttömahdollisuuksia pommikoneissa, mihin sotakiireiden vaivaamat lentokonetehtaat vastasivat lähinnä esittämällä suihkumoottoreiden asentamista olemassaoleviin mäntämoottorikoneisiin. Vuoteen 1944 mennessä suihkumoottorin todellinen potentiaali alkoi käydä ilmi, ja ilmavoimat lisäsi vauhtia rattaisiin. Se lähetti virallisen tarjouspyynnön pommikoneesta, jonka huippunopeus olisi 550 mph eli 890 km/h, matkalentonopeus 720 km/h, toimintasäde 5600 km ja lentokokeus 13 700 metriä. North American, Convair, Boeing ja Martin lähettivät tarjouksensa, ja strategisten suihkuilmavoimien tarina alkoi. Tarjouspyyntö jakautui pian kahtia: North American ja Convair alkoivat kehittää nelimoottorista keskiraskasta, ja Boeing sekä Martin kuusimoottorista raskasta pommittajaa.

Työ oli vielä konseptivaiheessa, kun Hitler heitti lusikan nurkkaan, ja amerikkalaiset pääsivät pälliselemään natsimaailman ihmeitä. Von Karman -komissio sai käsiinsä Luftwaffen tuulitunnelilaboratorion aineistoineen Völkenrodessa toukokuussa 1945. Tulokset löivät cocacolajuopot ällikällä. Boeingin insinööri George Schrairer kirjoitti yhtiölleen käskyn keskeyttää pommikoneen siipisuunnittelu välittömästi. Schrairer palasi Yhdysvaltoihin, ja alkoi suunnitella kokonaan uudenlaista siipeä.

Saksassa oltiin tutkittu nuolisiiven ominaisuuksia jo 1930-luvun puolivälistä. Havaittiin, että siiven yli kulkevan ilmavirran nopeutta hallitsi virtauksen normaalikomponentti. Kallistamalla siipeä voitiin normaalikomponentin nopeutta kasvattaa, mikä vastaavasti nosti nopeutta, jossa siipi alkaa muodostaa shokkiaaltoja. Tämä puolestaan laski ilmanvastusta transsoonisella nopeusalueella, missä shokkiaallot ovat väistämättömiä.

Boeing muokkasi mallinsa kokonaan uusiksi. 35 asteen siipikulma osoittautui lyömättömäksi tuulitunnelikokeissa. Tämän jälkeen ilmavoimat ja Boeing kävivät vääntöä moottoreiden sijoituspaikasta. Pyrstömoottorit olisivat jättäneet siivet täysin puhtaiksi, mutta ilmavoimille ei tullut kuuloonkaan, että epävarmat suihkumoottorit olisivat hohkanneet käytännössä kiinni polttoainetankeissa. Niinpä moottoreita siroteltiin sinne tänne pitkin siipeä, kunnes katsottiin parhaaksi sijoittaa kaksi moottoria yhteen kannattimeen noin kolmasosasiiven päähän siivenjuuresta, ja kolmas kahden kolmanneksen päähän. Sijoitus oli kompromissi kannattimien määrässä, ja moottoreiden massalla saavutetussa siipiflutterin hallinnassa. Siipi taipui nimittäin lennossa melkoisesti, kärki nousi ilmassa 5,3 metriä lepotasostaan, minkä vaikutusta ohjausominaisuuksiin pelättiin hurjasti. Lopulta pelot osoittautuivat kuitenkin suurimmalti turhiksi; Stratojet vastasi ohjaussauvaan mallikkaasti useimmissa lentotiloissa. Siiven kiinnitysratkaisuksi puolestaan valikoitui ylätaso, joka salli matalan maavaran. Siipiin myös asennettiin vorteksigeneraattoreita, joiden luoma turbulenssi esti paineaaltoa irtoamasta siipiprofiilista, ja ohjaussauvaan rakennettiin kallistuksenvakaaja, joka vakautti konetta sen joutuessa Dutch roll-ilmiöön, missä koneen nokka alkaa tehdä kartiomaista heilumisliikettä rungon inertian ylittäessä ohjainpintojen vakautusvoimat

Siiven taipumaviiva aiheutti silti pulmia. Lentonopeus rajoitettiin 425 solmuun (787 km/h) ohjainpintojen takaisinkytkentäilmiön välttämiseksi. Siiveke olisi suuremmissa nopeuksissa aiheuttanut niin suuren vastamomentin, että siipi olisi taipunut enemmän alas- kuin siiveke ylöspäin, jolloin ohjausliike olisi ollut päinvastainen lentäjän sauvaliikkeeseen nähden. Siipien taipuma oli ongelma myös laskeuduttaessa; mikäli lähestymiskulma oli liian jyrkkä, kone alkoi pomppia edestakaisin kuin sukeltava sorsa. Taipuvat siivet toivat tällöin mukanaan aivan uudenlaista jännitysmomenttia: kapean rungon vuoksi Startojetissä on tandemlaskuteline, eli rungossa suuri laskuteline sekä pommikuilun etu- että takapuolella, ja sisemmissä moottorikannattimissa taas konetta suorassa pitävät apurattaat. Koneen pompatessa kiitoradasta siivet jatkavat matkaansa inertiallaan alaspäin,kun runko pomppaa ylöspäin, ja kone alkaa räpiköidä kuin turvapaikanhakija tullissa. Seurauksena on ajautuminen ulos kiitoradalta, ellei ohjaaja saa tilannetta välittömästi haltuunsa.

Stratojetin pitäminen hallussa laskeuduttaessa oli muutenkin melkoinen ponnistus. Se oli aerodynaamisesti erittäin tehokas, suorastaan munavoilla voideltu. Sitä oli pakko jarruttaa laskemalla takalaskuteline ulos jo matkalentokorkeudessa. Itse Chuck Yeager piti Stratojetillä laskeutumista pirunmoisena hommana, koska se ei vain suostunut lakkaamaan lentämästä. Siipikuormitus taas oli valtavasta siivestä huolimatta muhkea 454,8 kiloa neliömetriltä. Tämä johti satatonniselle jättiläiselle järkyttävään laskeutumisnopeuteen 330 km/h, sillä mitä suurempi siipikuormitus on, sitä äkimmin ja sitä suuremmalla nopeudella siipi lakkaa tuottamasta nostetta, ja tällöin siipi sakkaa.

Aivan erityistä huolta aiheutti koneen pomppiminen kiitoratakosketuksessa, sillä ainoa tapa ratkaista tilanne on sama, kuin rekan perävaunun heittelehtiessä: painaa kaasu pohjaan, ja yrittää uusiksi. Tämä taas oli Stratojetillä helpommin sanottu kuin tehty. Matalilla kierroksilla käyviltä primitiivisltä moottoreilta kului yli 20 sekuntia yltyä täysiin kierroksiin. Boeing keksi siis ajaa koneita laskukierroksiin tavallaan käsijarru päällä: Stratojetissä on kaksi jarruvarjoa. Pienempi avattiin lähestyttäessä kiitorataa, jolloin se jarrutti koneen nopeutta, mutta moottorit pidettiin keskitehoalueella, mistä ne saatiin tappiin parissa sekunnissa. Suihkumoottorin rakenteellinen ominaisuus on nimittäin käydä sitä paremmin, mitä nopeammin kaasu liikkuu. Näin lentäjällä oli mahdollisuus tehdä läpilasku ja nousta uudelleen, mikäli kone alkoi pomppia kiitoradalla. Jarruvarjo pidettiin ulkona niin kauan, kunnes lentäjä hellitti kaasun, painoi pyöräjarruja ja avasi huomattavasti suuremman pääjarruvarjon. Osana tyyppikoulutusta oli lentää tuntitolkulla lähestymisiä jarruvarjo avattuna, minkä seuraaminen on varmasti ollut näyttävä kokemus.

Kuva: This day in Aviation 

Myös lentoonlähtö on Stratojetillä melkoinen koettelemus. Varhaiset suihkumoottorit tuottivat heikosti tehoa alhaisissa nopeuksissa. Kaasun virtausnopeus oli kertakaikkiaan liian pieni. Siksi Stratojetin kuudessa J47-moottorissa on vesimetanoliruiskutus, Waterburner. Vesimetanoliruiskutus nosti yksipaisuntaisten suorien suihkumoottoreiden työntövoiman 26:sta 32:een kilonewtoniin. Palotiloihin ruiskutettava vesi höyrystyy palavan kerosiinin lämmössä, ja muodostuva höyry muuttaa lämpöenergiaa paineeksi, joka taas pakenee kohti matalapainesempaa turbiiniosaa ja edelleen pakosuuttimesta ulos. Vesimolekyylit vievät tilaa happimolekyyleiltä, mikä johtaa jo itsessään noenmuodostukseen, kun kaikki dinosaurusmehun hiili ei löydä partneriaan, mutta erityisesti vesihöyry tiivistyy nokipartikkeleiden pinnalle luoden massiivisia, hiilenmustia pisaroita. Seurauksena on sakea, raaka turbiinikömy, nykyään kadonnut luonnonvara.

Jotta touhussa ei sorruttaisi turhaan nynnyilyyn, Stratojetin pyrstössä on kiinteäpolttoaineisia raketteja. 18 RATO-pullon patteri tuotti 79 kN eli lähes kahdeksan tonnia työntövoimaa. Versiossa B-47E todettiin, että 18 rakettia polttoainesäiliöiden kyljessä on juuri sitä, mitä ilmavoimat kammosi, ja joka tapauksessa Rocket Assisted Take-Off oli vain kuollutta painoa koneen päästyä siivilleen. Siksi järjestelmä muokattiin hevosenkengän muotoiseksi kaulukseksi, joka irrotettiin polttoaineen loputtua. Ihan vain tunnelman kohottamiseksi samassa yhteydessä RATO-pullojen määrä nostettiin 33:een.

Tätä olisin halunnut olla näkemässä, ja ennenkaikkea kuulemassa.

Murhakullin ampaistessa taivaalle on katsojilla täytynyt olla suuret kivekset tai vielä suuremmat kuulosuojaimet. Turbiinien kimakkaan ulinaan on sekoittunut tuhannen ukkosen jylinä sekä tuomiopäivän pasuunat, ja pommikuilussa soivat helevetin kellot. Ainoa syy konen olemassaoloon oli nimittäin ylläpitää Yhdysvaltojen ydinasepelotetta. Kolmannes konelaivastosta oli jatkuvasti hälytysvalmiudessa kiitoradalle johtavilla hälytysrampeilla, tankattuna, ydinpommit kuiluissa ja miehistöt välittömässä läheisyydessä. Pillin soidessa aloitettiin MITO-operaatio: koneet hätäkäynnistettiin, rullattiin lähtöjärjestyksessä kiitoradalle ja myskäistiin taivaalle 15 sekunnin välein. Vesiruiskujen ja RATO-pullojen  tuottamassa kömyssä näkyvyys oli kirkkainakin päivinä mittarilento-olosuhteiden luokkaa ja Minimum Interval Take-Off olikin hermojaraastavimpia tehtäviä, mitä lentäjille sattui. Paluumatka oli Herran hallussa, jos sitä oli edes luvassa: kohteet olivat syvällä Neuvostoliitossa.

Ensimmäinen prototyyppi rullattiin ulos tehtaalta Seattlessa syyskuussa 1947, ja taivaalle joulukuussa. Sarjatuotantokoneita alkoi virrata ilmavoimien strategiselle lennostolle 1951. Kesti kuitenkin vuoteen 1953, ennenkuin ilmavoimat sai Stratojet-laivastonsa operatiiviseen kuntoon. Taival oli pitkä. Koneen laskeutumisominaisuuksia tutkittiin huolella, osa koneista rakennettiin tyyppikoulutuskoneiksi ja konetyyppiä kehitettiin raivokkaalla tahdilla. Edes versionumeroita ei ehditty muuttaa kehityspäätösten saapuessa tuotantolinjoille, ja jo toimitettuja koneita lennätettiin takaisin päivitettäviksi. Muutoslistalla olivat mm. moottorit, tutkaohjatut pyrstötykit, sivuvakaajaa muokattiin, avioniikkaa päivitettiin ja pommikuilun mittoja muutettiin uusien ydinpommien tullessa palvelukseen.

Pikanttina yksityiskohtana heittoistuimet välissä poistettiin painonsäästämistoimenpiteenä ja asennettiin pian takaisin. Ajan hengen mukaisesti koenukkeja ei ollut olemassakaan, joten heittostuimia koeammuttiin lennossa vapaaehtoisten turvin. Tämä tehtävä vaati aivan erityisesti kiveksiä, sillä lentäjän ja perämiehen istuimet laukesivat ylöspäin, mutta suunnistajan alaspäin, ja eräs koelennoilla tutkittavista asioista oli alin turvallinen hyppykorkeus. Tulokseksi saatiin 150 metriä.

Pitkä pinna kuitenkin kannatti. Stratojetin onnettomuustilastot olivat aikanaan hyviä, eikä koneessa ollut sellaista rakenteellista vikaa, joka olisi voinut yllättää lentäjän dramaattisesti – koelentovaihe oli tehty perusteellisesti, sillä B-47 oli ainoa raskas suihkupommittaja, jonka USA saisi palvelukseen vuosikymmenen aikaikkunalla. Sen oli kertakaikkiaan pakko onnistua. Ja se onnistui: lentäjät rakastivat raskasta pommikonetta, jolla oli hävittäjän lento-ominaisuudet. Jopa ohjaamorakenne on suoraan hävittäjästä, lentäjät istuvat peräkkäin yhteisen kuvun alla. Painestetussa ohajamotilassa on myös pommittaja-suunnistajan työtila ”alakerrassa”, ja apuohjaaja pystyi kääntämään heittoistuimensa takaperin ohjatessaan tutkahakuista takatykkitorniaan. 1950-luvun alussa Stratojet lensi käytännössä yhtä nopeasti kuin aikakautensa hävittäjät, joten torjunta-aseistusta tarvittiin vain takasektoriin. Kone myös totteli ohjainkäskyjä napakasti ja lensi siististi.

Laskutelineratkaisu näkyy tässä selvästi

Aivan ilmaiseksi miehistöt eivät nautintoaan saaneet. Kolmen hengen miehistö oli kunnianhimoista aikakautena, jolloin Stratojetin pönäkkä mutta vankka serkku Convair Peacemaker murisi 40 tunnin  ydinasepäivystäjän lentojaan 15 sielun voimin. Stratojetin sakkaus-ja huippulentonopeuksien välillä oli 11 000 metrissä ynseät viisi solmua, eli 9,3 km/h. Konetta oli kuitenkin käytännössä pakko lentää siellä, sillä muuten sen ahneet moottorit olisivat hörpänneet tankit kuiviksi. Suihkukoneet toimivat parhaiten ohuessa ilmassa, sillä ilmanvastus laskee, mutta moottoreiden kompressori kompensoi alenneen paineen enemmän kuin riittävästi, joten hyötysuhde nousee. Lentäminen täällä kuitenkin vaati ohjaajaa vahtimaan pikkutarkasti nopeus-ja korkeusmittareita jopa kahdeksan tuntia kerrallaan yhtä soittoa.

Stratojet imaisi valtaviin säiliöihinsä 64 000 litraa kerosiinia, ja apuohjaajan oli jatkuvasti pumpattava sitä säiliöstä toiseen sekä trimmattava koneen korkeusvakaajaa massa- ja nostovoimakeskipisteiden tasapainottamiseksi.  Polttoainekuorma oli yli kolminkertainen sen edeltäjään, B-29:ään nähden. Tästä huolimatta toimintasäde oli strategisessa mielessä vaatimaton 3200 km. Tilanne vaati sekä Convair Peacemakereiden pitämistä laivastossa, että ilmatankkauksen kehittämistä. Alunperin Stratojetissä oli lasitettu keula suunnistajaa varten, mutta se korvattiin alumiinikartiolla ja ilmatankkausputkella. Tankkerilaivaston turvin Stratojetit lensivät jopa 36 tunnin päivystyslentoja, mitkä ovat olleet kolmen hengen miehstölle suorastaan rääkkäystä.

Stratojetin elinkaari oli lyhyehkö, mutta räväkkä. Laaja palveluskäyttö alkoi 1953, ja ilmavoimat janosi koneita tuolloin sellaiseen tahtiin, ettei Boeing pysynyt perässä. Koneita rakennettiin kaikkiaan 2093 kappaletta, joista kilpailijayhtiö Lockheed rakensi 386 ja Douglas 264. Tuotanto ajettiin loppuun 1957. Koneita alettiin poistaa käytöstä 1963, pommikonekäyttö loppui 1965 ja säätiedusteluversioiden eläköinti 1969 siirsi Stratojetit ilmavoimien käytöstä reserviin. Syitä oli kaksi: siirtyminen raskaiden ydinpommien heittopommitustaktiikkaan ja matalalentopenetraatioihin söivät koneiden runkoja hälyttävää tahtia. Jo 1958 ilmavoimat käynnisti ”Milk Bottle”-ohjelman, jossa koko laivaston koneet käytiin läpi ja siipikiinnikkeisiin taottiin maitopullon muotoiset metallisokat vahvistamaan niitä. Tästä huolimatta rääkki oli liikaa, ja laakapommituksiin suunniteltu Stratojet piiskattiin loppuun. Toinen syypää on Startojetin nuorempi isoveli, Boeing B-52 Stratofortress. Se saavutti operationaalisen kypsyyden vuoteen 1962 mennessä, ja valtasi Stratojetin sotilaallisen lokeron. Kuolinkamppailu oli kuitenkin pitkä: käyttökelpoiset rungot kiersivät hämmentävässä määrässä erilaisia erikois- ja koetehtäviä. Merivoimat käytti ilmavoimilta ylijääneitä koneita elektronisen sodankäynnin maaliosastoina vuoteen 1977, jolloin Stratojetin palveluskäyttö loppui tyystin. Viimeinen lento lennettiin 1986, kun yksi kone restauroitiin siirtolentokuntoon muistomerkiksi Kalifornian Sacramentoon, missä se seisoo tänäkin päivänä.

Boeing Stratojet kantoi uskollisesti harteillaan jättiläisen taakkaa. Ensimmäinen aito suihkujättiläinen raivasi tietä modernille ilmailulle: lähes kaikki nykyaikaiset suihkukoneet käyttävät 32...35 asteen nuolisiipeä ja siiven alapuolisia moottorikannattimia, joiden kyvyt Stratojet todisti vastaansanomattomasti. Pitkällinen ja pikkutarkka koelentovaihe oli kullanarvoinen nuolisiipien tulevaisuudelle. Stratojet oli aikansa lapsi, kahden sukupolven hyppäys toisesta maailmansodasta moderniin maailmanaikaan, ja muutti maailmaa pysyvästi. Taivas on nyt turbiinien valtakunta.

Tässä on jotain veistoksellista