¡Volare!
Kukaan ei tiedä,
milloin se alkoi. Tiedämme kuitekin, miten kauan siitä on. Noin 2700 vuotta
sitten kirjoitettiin kreikkalainen mytologia – se on tietysti vanhempi, mutta
silloin sitä alettiin kirjoittaa ylös – ja yksi tunnetuimpia tarinoita yli kaksikymmentä
vuosisataa myöhemmin on Ikaros, insinööri Daidaloksen poika, joka pakenee
kuningas Minoksen labyrintistä vahasta ja linnunsulista tehdyillä siivillä. Tuhansia
vuosia on ihminen katsellut haikeana kohti pilvien valtakuntaa, toivoen joskus
olevansa taivaiden herra.
Kului yli
kaksikymmentä vuosisataa, ennenkuin karvaton apina irrotti jalkansa maasta. Se on
taaksepäin katsoen outoa, sillä Arkhimedes oli esittänyt nimeään kantavan lain
jo 246 eaa. Sen mukaan kappaleen staattinen noste on yhtäsuuri kuin sen
syrjäyttämän fluidin massa, eli nostovoima on kappaleen ja fluidin massojen ja
tiheyksien tulojen erotus kerrottuna keskeiskiihtyvyydellä. Kahden
vuosituhannen ajan tiedettiin laivojen kelluvan vedessä näin, mutta sitä älyttiin
soveltaa kelluttamaan ihmisiä ilmassa vasta 1783 Pariisissa (Kiinassa oltiin
käytetty kuumailmalyhtyjä jo 200-luvulla eaa, mutta ne olivat pieniä
merkkinantolaitteita vailla kummempaa hyötykuormaa), kun Montgolfierin
veljekset antoivat nuotion tuhertaa tötterönsä täyteen kuumaa ilmaa – noin 1700
kuutiometriä - ja antoivat Arkhimedeen
tehdä työn puolestaan. Kesti hämmentävän kauan, että oltiin älytty yhdistää
kaksi tunnettua asiaa, Arkhimedeen laki ja lämpölaajeneminen, ja niin
kuumailmapallo oli todellisuutta. Ihminen ei ollut enää kahlittu planeettansa
pintaan.
Ihmisen vuosisadan aurinko alkoi sarastaa joulukuussa 1903, kun Wrightin veljesten Flyer irtosi maasta. Lento kesti vain 37 metriä (se mahtuisi useimpien matkustajakoneiden sisään), mutta Flyer oli moottoroitu, ja koko lennon ajan ohjattavissa kaikkien kolmen akselin ympäri. Nyt alkoi ilmailun esivaiheista viimeinen, hallitun omavoimaisen lennon lapsuus. Moottorin, kolmiakseliohjauksen ja kiinteiden siipien voimien pystyi ihminen viimein liikkumaan taivaalla vailla rajoituksia. Taivaiden valtakunnalla oli viimein herra.
¡No mires hacia abajo!
¡Atrapa mi alma, se va a volar!
Seuraavat kaksi
vuosikymmentä olivat ilmailun uutta kulta-aikaa. Sota-ajan Zeppeliineihinkin
nähden gargantuaaniset ilmalaivat nousivat taivaalle, tarjoten ensiluokan
kokemuksen maailman yllä leijuvassa ravintolassa. Kankaasta ja puusta koostuvat
häkkyrät primitiivisine rotaarimoottoreineen kehittyivät alumiinisiksi
yksitasoiksi ahdettuine väkivahvoine moottoreineen. Ensimmäisen maailmanpalon
jälkikytö alkoi syttyä. Hitlerin saksalaiset tekivät kuudessa viikossa sen,
mihin heidän isänsä eivät kyenneet neljässä vuodessa, ja sota siirtyi oitis
meren ylle.
Taistelu
Britanniasta oli toisen maailmansodan sivunäyttämöllä esitetty sataoktaaninen
veriooppera. Hävittäjät ja pommikoneet kummaltakin puolen kanaalia nousivat
päivästä päivään ottamaan mittaa toisistaan. Tuhathevosvoimaiset ahdetut V12:t
murisivat, konekiväärit louskuttivat, radiot rätisivät ja miehet kuolivat.
Nyt heillä oli
kuitenkin mahdollisuus hypätä koneistaan, mikäli eivät silpoutuneet luotien
tehdessä hirvittävää työtään. Hävittäjien kuomut oli suunniteltu aukeamaan
taakse tai sivulle, jolloin ilmavirta ei painanut niitä kiinni,ja istuimissa
oli laskuvarjon mentävä kolo (se toimi istuimen perstyynynä). Lentäjillä oli
myös pelastusliivit, sillä putoaminen Englannin kanaaliin oli hyvin
todennäköistä. Sekä Luftwaffe että RAF myös asensivat kanaaliin kiinteitä
miehittämättömiä poijuasemia, joissa oli miehistötilat ja mistä pystyi hälyttämään
apua. Lentokoneita alettiin myös varustaa kumilautoilla. Kohtalo oli silti
todennäköisesti karu: noin 20 % hypänneistä lentäjistä palasi palvelukseen.
Jo ennen
verioopperan ilmanäyttämön suurta oktaaninäytöstä esitettiin kuitenkin kokonaan
toinen näytelmä. Suihkuajan aamunkoitto koitti elokuussa 1939, kun Heinkel He
178 irtosi maasta. Potkurit menettävät suorituskykyään sitä enemmän, mitä
nopeammin lennetään, kunnes transsoonisen virtauksen rajalla ne sakkaavat
tyystin. Suihkumoottorit sensijaan puristavat sisäänvirtaavaa ulkoilmaa ahtimissaan,
polttavat sen palokammioissaan ja ottavat pakovirtauksesta energiaa ahtimiensa
käyttöön, mutta ennenkaikkea eivät yritä tuottaa työntövoimaa kiihdyttällä
ilmaa potkurinlapojen mekaanisella liikkeellä, vaan pakenevan pakokaasun
virtauksella. Siksi ne pystyivät lentämään huimasti mäntämoottorihävittäjiä
nopeammin, toisen maailmansodan aikana noin 900 km/h. Sellaisessa nopeudessa
ilmavirran isku on niin suuri, että hyppääminen on jo melkein mahdotonta, ja
vaikka se onnistuisikin, hyppäävä lentäjä osuisi pyrstörakenteeseen. Koneesta
piti pystyä pääsemään ulos nopeammin ja osumatta siihen.
Se oli kylmä
sotatalvi, 13. tammikuuta 1942. Kaksimoottorinen hävittäjäprototyyppi Heinkel He
280 syöksyi jäätävään ilmakehään mahtavien reaktiohirviöidensä voimin. Kalman
kylmä kosketus tarttui hävittäjän pintaan, kahmi kouriinsa ilmaan liuennutta
vettä ja puri sen kiinni ohjainpintoihin. Kone ei vastannut ohjainkomentoihin
ja karkasi hallinnasta. Ohjaajalla oli tulla housuun huonot ja selkää pitkin
valui kylmä hiki, kun hän kuumin kourin repäisi hävittäjän kuomupleksin irti ja
veti istuimensa ylimääräisestä kahvasta. Ja nyt ne huonot vasta hiipivätkin:
paineilmasäiliö tyhjeni kerralla paisunta-astiaan istuimen alla, paineen voima
tarttui ohjaajaan virkaintoisen portsarin vimmalla ja sinkosi tämän penkkeineen
hirvittävään ilmavirtaan, joka puri ihoon 600 kilometrin tuntinopeudella. Ja
niin Helmut Schenkistä tuli ensimmäinen niistä tuhansista lentäjistä, jotka
pelastautuivat tuomitusta koneestaan heittoistuimella.
Ratkaisun oli
esittänyt jo Calthorp: hän oli esittänyt ensimmäisen patenttinsa paineilmakäyttöisestä
heittoistuimesta jo 1916, tosin modermimman näkemyksen esitti romanialainen
Anastase Dragomir 1929. Kaksimoottorinen Heinkel He 280 oli enimmäinen lentokone,
missä sellainen oli, ja missä sitä käytettiin. Paineilmakäyttöiset istuimet
olivat suhteellisen tehottomia ja kömpelöitä, sekä ilmasäiliö raskas, joten
paineilma korvattiin seuraavissa hävittäjissä pienoisräjähteillä. Ne olivat
käytännössä haulittomia haulikonpatruunoita, jotka asennettiin istuimen takana
kulkevien putkien pohjaan. Istuimessa oli rullat, jotka vastasivat putkiin, jotka
toimivat kiskoina, mitä pitkin istuin asennettiin koneeseen. Putkien päässä oli
istuimeen kiinnihitsatut kupit. Kun patruunat laukaistiin, paine kulki putkia
pitkin, ja kupit toimivat mäntinä, jotka kiskoivat istuimen ulos. Moderni
heittoistuin käyttää erillistä lähtö- ja heittopanosta, jotka heittävät
istuimen 30 metriä irti koneesta tai nollakorkeudessa vielä ylemmäs (termi nolla/nolla-heittoistuin tarkoittaa kykyä heittää lentäjä nollanopeudesta ja –korkeudesta
niin ylös, että laskuvarjo ehtii aueta). Istuimessa itsessään on pieni
jarruvarjo, jonka tehtävä on lähinnä vakauttaa istuin pystyasentoon, kunnes istuin laskeutuu alle 3000 metriin, jossa lentäjä vetää päävarjon
aukaisukahvasta tai se avataan automaattisesti, ja tällöin istuin putoaa pois.
Modernit istuimet myös osaavat laukaista itsensä ”oikeinpäin” myös selkälennossa gyroskoopeillaan.
Consolilated Catalina, meritoimintakoneiden aatelia. |
Lado equivocado de la barrera sónica
Alaspäinampuva
heittoistuin ei ole sinänsä harvinaisuus. Rakenteellisista syistä sellaiset
rakennettiin mm. B-47- ja B-52 –pommikoneisiin, joissa miehistö istuu kahdessa
kerroksessa ja alakerrasta on siis pakko poistua alakautta. Mallinnuslaitteistoa
eli tietokoneita taikka kunnollisia koenukkeja ei ollut olemassakaan, joten
alimman sallitun hyppykorkeuden rajaa tutkittiin koelennoilla ja
vapaaehtoisilla. B-47:n kohdalla rajaksi saatiin 150 metriä.
Äänivallin tuolla
puolen hyppääminen lentokoneesta alkaa kuitenkin olla tekemätön homma.
Ilmavirta on kertakaikkiaan murskaava. Siksi miehistöjen on käytettävä kypärää
ja visiiriä, mutta nekään eivät riitä äänennopeudella vyöryvää ilmamuuria
vastaan (venäläisissä Zvezda K-36 –heittoistuimissa on lentäjän eteen nouseva
suoja, mikä sallii niille korkeamman, yli 1300 km/h laukaisunopeuden). Siksi
yliäänipommikoneisiin kehitettiin pakokapseli: B-58:ssa heittoistuimet on
integroitu eräänlaisiksi kaukaloiksi joiden etureuna sulkeutuu ravunpyrstön
kaltaiseksi kuoreksi (englanniksi käytettiinkin termiä crabshell). Se oli käytännössä
rakettimoottorilla ja laskuvarjolla varustettu kevytmetallikomero. Koenukkeja
ei edellenkään 1960 ollut, joten pakokapselit koeammuttiin käyttäen koenukkena
siihen sidottua karhua. Tämäkään ei riittänyt: Jos yksi B-58:n neljästä
jälkipolttimesta menetti liekkinsä yliääninopeudessa, työntövoiman epäsymmetria
paiskasi sen kylki edellä ilmanvastusvoimien raadeltavaksi. Silloin ei
hyppäämälläkään voinut pelastua.
B-58:n pakokapseli. |
Raskaassa taktisessa F-111 -pommikoneessa taas miehistö istuu rinnakkain, miksi heittoistuimien käyttö oli erityisen vaikeaa. Jos ne ammuttaisiin peräkkäin, toisen lähtöpanos korventaisi toisen lentäjän, ja jos taas yhtäaikaa, ne voisivat törmätä toisiinsa ilmassa. Kun vielä kone oli ylisooninen läpimurtopommittaja, oli pelastautuminen pakko ratkaista ampumalla koko puolentoista tonnin ohjaamokaukalo yhdenä pelastuskapselina kerralla. Pelastuskapselin massan takia siihen piti myös asentaa laskeutumista pehmetävät ilmatyynyt, jotka toimivat myös kellukkeina veteen laskeutumisen varalta. Tämä kaikki luonnollisesti vaati heittopanoksilta ja laskuvarjoilta paljon, ja teki ohjaamosta entistä raskaamman.
Mutta kaksi
Machia ei riittänyt. Pommikoneiden piti lentää aina vain kovempaa. Vaadittiin
kolmea Machia, mitä varten rakennettiin XB-70 Valkyrie. Sen nopeus oli jo niin
hurja, että polttoaineenakaan ei voitu käyttää kerosiinia, joka olisi ilman
puristuessaan tuottaman lämmön hohkamisessa alkanut tuottaa höyryä, joka taas
oli stratosfäärin yläpuolisessa alipaineessa syttymisherkkää. Vaadittiin
erikoiskerosiineja, joiden leimahduspiste on nostettu yli 65 asteeseen, ja
polttoainesäiliöt paineistettiin inertillä typpikaasulla. Kun jo polttoaine
vaati näin erikoisjärjestelyjä, oli pelastautuminenkin melkoinen ponnistus.
Sitten koitti
kesäkuun 8. hevosen vuonna 1966, kun synti suuri surkia särki taivahan. Erään ryhmäkuvauslennon päättyessä Joe Walkerin ohjaama Starfighter oli ajautunut hieman
liian lähelle Valkyrietä sen oikealla puolella. Se alkoi vatkata siipivorteksissa,
ja ajatutuessaan sen ytimeen Starfighter yhdenäkin tempautui Valkyrien oikeaan
siipeen, kiepahti sen yli selällään, rysähti Valkyrien kumpaankin sivuvakaajaan
ja edelleen vasempaan siipeen. Toinen Valkyrien sivuvakaajista halkaisi
Starfighterin ohjaamon ja Walkerin lentokypärän, ennenkuin kone roihahti
tulipalloksi Valkyrien takana. Valkyrie taas joutui toinen sivuvakaaja
irronneena ja toinen silpoutuneena lattakierteeseen, joka ei ollut
oikaistavissa. Siipisäiliöistä suihkusi valtava pilvi polttoainetta koneen
taakse, mutta se ei syttynyt tuleen edes osuessaan moottoreiden
pakovirtaukseen. Valkyrien ohjaaja Al White onnistui aktivoimaan
heittoistuimensa vetäytymismekanismin laukaisuaukon kohdalle (istuimen piti
vetäytyä noin käsivarrenmitan verran erityisen ravunpyrstömäisen kapselin
sisään). Hänen kätensä jäi sulkeutuvan kuoren väliin, ja kiskoessaan sitä irti
White näki, ettei perämies Carl Crossin istuin lähtenyt vetäytymään, vaan oli
edelleen ohjaimissa. G-voimat olivat jo niin suuria, ettei vetäytymismekanismin
työsylinteri toiminut. White sai kätensä viimein irti, ja painettua
laukaisukytkintä. Pakokapseli ponnahti Valkyriestä muutamaa sekuntia ennen
koneen rojahtamista Kalifornian hiekkaan.
Escapar del planeta de los simios
Apollon pelastusraketti. NASA 1965. |
Avaruussukkulan massivisuus taas ei sallinut tätä, eikä sen kaksikantinen rakenne heittoistuimiakaan. Siinä onkin kaksi erillistä pakojärjestelmää: sukkulan ollessa laukauisualustalla, kukin astronautti kiipeäisi pakokoriin, jota roikkuvat laukaisutornin ja maanpinnan välisessä vaijerissa, ja liukuisivat yksitellen pakoon.
Solo te caes dos veces
Käytännössä
täysin samanlainen, mutta erilainen, tapaus sattui 1989, kun
neuvostoliittolainen MiG-23 sai moottorivian ja lentäjä päätti hypätä.
Hävittäjä kuitenkin vakautui, lensi yli tunnin ilman lentäjää autopilotilla
kunnes lopulta polttoaineen loputtua syöksyi maahan Belgiassa ja osui taloon,
jossa paikalla ollut 18-vuotias mies kuoli.
Suomessa sen
sijaan on tapahtunut kaksi vastaavaa tapausta: marraskuussa 1991 yliluutnantti
Kimmo Niemelä huomasi, ettei MiG-21bisin nokkatelineen lukitusvalo syttynyt.
Hän yritti useita kertoja saada sen G-voimilla ulos, ja Kuopion lentokentällä
maasta vahvistettiin useampaan kertaan, että teline ei ollut ulkona. MiG-21:n
laskeutumisnopeus on hurja 330 km/h ja raideväli kapea, joten laskeutuminen
ilman nokkatelinettä oli ehdottomasti kiellettyä, kone menisi ympäri. Niemelä
valitsi paikan, jossa kulutti polttoainetta 20 minuuttia ja hyppäsi, kuitenkin
sammuttamatta moottoria, sillä ei luottanut heittoistuimeen. Se kuitenkin
toimi, ja niin ohjaaja hyppäsi 3000 metrissä. Niemelä oli kuitenkin trimmannut
koneen nokkapainoiseksi, jotta se varmasti tulisi maahan lähimaastossa,
keskellä Pohjois-Savon korpea. Koneen autopilotti oli kuitenkin automaattisesti
vakauttanut koneen, kun ohjaaja hyppäsi, ja se oli jatkanut lentoaan moottori
tyhjäkäynnillä 150 kilometriä pohjoiseen, Sotkamon korpeen. Kainuun kiviset metsät eivät
ole yhtä helliä kuin Montanan pellot, joten MiG oli täysi romu, vaikkakin suurinpiirtein
yhtenä kappaleena.
Sensijaan F-18C
HN-413 on tuhoutunut kahdesti. Se törmäsi 2001 toiseen Hornetiin, jonka ohjaaja
hyppäsi, mutta HN-413 onnistui nilkuttamaan Pirkkalan lentokentälle. Se
päätettiin korjata ja muuttaa kaksipaikkaiseksi, mitä varten ostettiin
Kanadasta puretun F-18B:n eturunko. Se oli pitkä ja vaivalloinen prosessi, ja
nyt F-18D:nä HN-468 tunnettu putosi servojärjestelmän vikaannuttua ja koneen
jouduttua syöksykierteeseen. Molemmat ohjaajat hyppäsivät, mutta tämä oli
jälleen osoitus heittoistuinhypyn rajuudesta: kumpikin sai rajusta
kiihdytyksestä selkävammoja.
Makaaberi näytelmä nähtiin, kun heittoistuin laukeaa tahattomasti, ja kun koneen pelastaa se, että järjestelmä ei toimi: maaliskuussa 2019 ranskalainen 64-vuotias toimihenkilö sai yllättäen eläköitymislahjaksi lennon kaksipaikkaisella Rafale B:llä. Koko homma lyötiin kulttuurimaalle tyypilliseen tapaan täysin läskiksi, ja mies istutettiin hävittäjään vailla kummoisia toimintaohjeita. Kun hävittäjä ampaisi irti kiitoradasta noin 4 G kiihtyvyydellä ja oikaisi vaakalentoon -0,63 G kiihtyvyydellä, matkustaja refleksinä kouristi lähintä käsillä olevaa vipua: heittoistuimen laukaisinta. Ukko lähti samantien ulkoilmareissulle ja housuun hiipi varmasti huonot, mutta se mikä tapauksessa on yhtä järkyttävää kuin ilmavoimien laiminlyöntien sarja matkustajan koulutuksessa, on se, että ohjaajan heittoistuin ei lauennut, vaikka istuimet olivat duaalimoodissa. Sen olisi pitänyt laueta ja ohjaajan kuomun heittopanokset toimivatkin, mutta mies istui yhä koneessa kuin tikku paskassa. Se oli nyt onneksi, sillä hän pystyi ohjaamaan koneen laskuun ja korjattavaksi. Matkustajan ohjeistus taas oli niin leväperäistä, että kypäräremmikään ei ollut kiinni, joten se oli lentänyt päästä ukon lentäessä ihailemaan maisemia.
Toisinaan suunnitteluvika on vienyt hengen: Norjalainen F-16 törmäsi toiseen huhtikuussa 1989, ja ohjaaja Rune Hernes yritti hypätä. Kuomun heittopanokset toimivat, mutta sihen kiinnitetyt kaksi johtoa, joiden tehtävä oli taittua heittoistuimen taakse antamaan sille merkki, että kuomu oli irronnut, katkesivat. Ne kulkivat putkissa, joiden yläpää oli tylppä, joten lattakierteessä pyörivän koneen kuomu veti ne putken reunaa vasten poikki. F-16:een oli jo suunniteltu ja hyväksytty korjaussarja, jossa putkien yläpäät avarrettiin torviksi, joissa ei ollut leikkauspintaa, mutta Hernesin koneeseen tätä kenttäkorjausta ei oltu ehditty tehdä. Istuin ei suostunut laukemaan turvajärjestelmänsä takia, joten Hernes syöksyi hävittäjässään Pohjanmereen.
Kylmän sodan kuumina vuosina menetykset olivat rauhan oloissakin hurjia. Kanada menetti 232 Starfighteristään 110, eli 46 %., Bundesluftwaffe ja Bundesmarine 916 koneestaan 262 (28,6 %). USAF levitti pitkin maisemaa 116 B-58 Hustlerista 26 (22,4 %) vain 10 vuodessa. Sodassa meno oli vielä hurjempaa: Vietnamin sodassa USA menetti kaikkiaan 593 F-4 Phantomia, joten 60- ja 70 -luvuilla heittoistuimet paukkuivat lähes yhtäjaksoisesti pitkin planeettaa.
Heittoistuimella
hypänneistä noin joka kolmas saa selkä- tai niskavammoja, kun rajussa
kiihdytyksessä nikamat rysähtävät toisiaan vasten. Heittoistuimet myskevät ulos
14-16 G kiihtyvyydellä, mikä luodaan noin 200 G/s impulssilla. Se painaa
hyppääjän selkärankaa kasaan melkein tuuman. Se ei ole mikään pikku flunssa. 10
% hyppääjistä saa selkärankaansa murtumia, 12 % jalkoihinsa. Hyppyä seuraa
useamman kuukauden mittainen suihkulentokielto, jos hävittäjän tai ylipäätään
lentokoneen puikkoihin on asiaa enää koskaan. Heittoistuimen käyttö kuitenkin
kannattaa: niiden toimintavarmuus on 92 %, ja toinen vaihtoehto on lähes varma
siirto toiseen hiippakuntaan.
Heittoistuin tekee sen, minkä lupaa. Epätoivoisestakin tilanteesta on vielä tie ulos. Voit vielä pelastua.
http://www.eastsussexww1.org.uk/dont-look-parachutes-first-world-war/index.html
https://www.thoughtco.com/history-of-the-parachute-1992334
https://spartacus-educational.com/FWWparachutes.htm
Spencer C. Tucker (28 October 2014). World War I: The
Definitive Encyclopedia and Document Collection. ABC-CLIO. p. 696. ISBN 978-1-85109-965-8.
https://www.flickr.com/photos/scottishmaritimemuseum/16705350825/
https://en.wikipedia.org/wiki/Flight_airspeed_record#Timeline
https://www.historynet.com/punching-evolution-ejection-seat.htm
Erkki Arni:
Taistelu Tyynen meren herruudesta 1941-1945. WSOY 1964. ISBN 9510010960
http://www.zvezda-npp.ru/en/node/698
https://www.historynet.com/the-cornfield-bomber.htm
http://mm.iit.uni-miskolc.hu/Data/Winx/stories/accid23.html
https://www.nytimes.com/1989/07/06/world/belgians-protest-to-soviets-over-crash-of-derelict-mig.html
https://www.is.fi/kotimaa/art-2000005969867.html
https://www.smh.com.au/education/how-dangerous-is-it-to-eject-from-a-fighter-jet-20120730-239mp.html
https://www.newscientist.com/article/dn19239-whats-the-best-way-to-eject-astronauts-during-lift-off/
https://www.nasa.gov/audience/foreducators/k-4/features/F_Everybody_Out.html
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti