lukeaksesi lehdessä julkaistut artikkelit
Kirjaudu jäsentunnuksilla

Itsestään starttaava lasikuitukomposiittirakenteinen purjelentokone Glider Air 
Craft AC-5M

torstai 01.06.2017
TEKSTI Janne Kuutti
KUVAT Tuomo Kaukonen
OH-979:n ensilennolla lentoonlähdön jälkeen.

Glider Air Craft AC-5M on Venäläinen rakennussarjasta rakennettava itsestään starttaava lasikuitukomposiittirakenteinen purjelentokone, joita on Suomessa toistaiseksi yksi kappale.

Glider Air Craft Ltd:n, entisen AviaStroitelin pääsuunnittelija Vladimir Egorovich Fedorov suunnitteli ensimmäisen lasikuitukomposiittirakenteisen Fedorov Istra -nimisen moottoripurjelentokoneen 1970-luvun alussa. Konetta seurasi useita uusia tyyppejä, ja 1993 Aircraft Cooperative Mechta -organisaatio osallistui Russia I ja II -koneilla FAI:n maailmanluokan purjelentokoneen valintakilpailuun Saksassa, jääden toiseksi Puolalaiselle PW-5:lle.

Kilpailuun osallistuneet Yhdysvaltalaiset kiinnittivät huomiota Venäläisten koneisiin ja tapasivat Fedorovin, mikä johti Yhdysvaltalaisten aloitteesta koneiden markkinoitiin Pohjois-Amerikkaan. Mechta Sailplanes LLC hoiti Russia II -koneesta kehitetyn AC-4 Russia -koneen myyntiä Yhdysvalloissa vuodesta 1994 vuoteen 1997, jolloin toimintaa jatkoi Russia Sailplanes Inc. Venäjällä Mechtasta tuli AviaStroitel.

Ensimmäisen AC-4A -Russia sarjatuotantomallin tehdas esitteli vuonna 1993. Nokkapyörällä ja isommalla ohjaamolla varustettu AC-4B-malli seurasi vuonna 1996, ja sisään vedettävällä telineellä varustettu AC-4C vuonna 1997. Myöhemmin saataville tuli vielä parannettu rakennussarjamalli AC-4CK ja wingletein varustettu AC-4D. Nykyisin AC-4 on myynnissä nimellä SOLO AC-4.

AC-4-koneesta kehitetyn itsestään starttaavaan AC-5M:n prototyyppi lensi ensilentonsa joulukuussa 1999, ja AC-5M meni sarja-
tuotantoon vuonna 2000. M-mallin lisäksi on olemassa AC-5K, jossa on 43 hevosvoiman Simonini Victor 1 -moottori rungon sisään kallistettavalla potkurilla. Tehdas on myös kehittänyt AC-5-koneesta kiinteällä moottoriasennuksella varustetun miehittämättömän AC-5MP-prototyypin ja AC-5MR-koekoneen.

AviaStroitel on ollut vuodesta 2010 Glider Air Craft Ltd, jonka toimisto sijaitsee Moskovassa. Edellä käsiteltyjen mallien yritys on kehittänyt yksipaikkaisen 15 metrin luokan SOLO AC-6:n ja rinnakkaanistuttavan AC-7-koulukoneen, josta on olemassa myös kaksi eri itsestään starttaavaa mallia AC-7M ja AC-7K.

Kaukosen rakenteilla olevan AC-5M runkoa.

 

AC-5M:n hallintavipuja kuvattuna Venäjällä. Vihreä alhaalla on trimmivipu, valkoinen alaspäin osoittava on laskutelineen käyttövipu, valkoinen pyöreä on laskutelineen lukitus, keskellä kaasuvipu ja sen yläpuolella on lentojarrujen käyttövipu, jonka etupuolella oleva musta on polttoainepumpun käyttönuppi. 

Lasikuitukomposiittikuorirakenne

AC-5M on suunniteltu täyttämään JAR-22-suunnittelunormit, ja se on rakenteeltaan perinteistä lasikuitukomposiittikuorirakennetta. Matriisiaineena on käytetty epoksihartsia ja täyteaineena vaahtomuovia. Koneen trapetsimaisissa siivissä on Wortmann FX 60-157 -laminaariprofiili, ja siiven yläpuolelle aukeavat Schempp-Hirth-tyyppiset lentojarrut.

Noin 38 kilogrammaa kappaleelta painavat siivet kiinnittyvät runkoon kahdella rungon puoleisella sormitapilla siiven tyvestä, per siipi, ja toisiinsa yhdellä tapilla pääsaloista. Lentojarrujen ja siivekkeiden käyttötangot kytkeytyvät automaattisesti.

Koneen rungossa on T-pyrstö, jonka korkeusvakaaja peräsimineen kiinnittyy sivuvakaajaan yhdellä kiinteällä tapilla korkeusvakaajan etureunasta ja toisella irrotettavalla vakaajan keskivaiheilta. Korkeusperäsimen käyttötanko on automaattisesti kytkeytyvä. Ohjainjärjestelmä on tankovälitteinen lukuun ottamatta sivuperäsintä, jota käytetään vaijereilla.

Jousittamaton päälaskuteline on sisään vedettävä, ja sen pyörässä on mekaaninen rumpujarru, jota käytetään ohjaussauvassa olevalla kahvalla. Kannuksessa on myös ilmatäytteinen pyörä. AC-5M:n 25-hevosvoimainen, ilmajäähdytteinen, kaksitahtinen ja yksisylinterinen MZ 35R -moottori on sijoitettu rungon sisään kallistettavaan pyloniin, jonka käyttö on mekaaninen. Moottorin ulosotto ja sisäänveto vievät tehtaan mukaan noin 10 sekuntia. Ohjaajan niskan takana sijaitsevan 10 litran vetoisen polttoainesäiliön sisällys riittää kolmeen lentoonlähtöön ja nousuun 1 200 metriin.

Kaksiosainen ohjaamon kuomu on saranoitu aukeamaan yleiseen tapaan oikealle. Ohjaajan selkänoja sekä sivuperäsin polkimet ovat säädettävissä ja istuinvyöt ovat nelipistetyyppiset. Koneen mittaristoon on yleensä asennettu tavanomaiset lennonvalvontamittarit, sekä tarvittavat kytkimet ja mittarit moottorin hallintaan ja valvontaan. Koneen ainut hinauskytkin sijaitsee nokkakartiossa.

 

AC-5M:n moottori koekäytössä Penzassa Venäjällä 2006. 

Pieni ja ketterä

Tuomo Kaukonen osti AC-5M:n rakennussarjan keväällä 2006, ja alkoi rakentaa sitä loppuvuodesta 2006 saatuaan rakennussarjan Suomeen. Kone valmistui 2008, ja ensilento oli saman vuoden heinäkuussa. Purjelennon Kaukonen aloitti 2004 Naarajärvellä, ja AC-5M:n lisäksi hän on lentänyt SZD-50-3 Puchacz, PW-5 ja Fournier RF-5 -koneilla.

Kaukosen AC-5M, OH-979 painaa tyhjänä 186 kilogrammaa, joten kuormattavuutta jää kohtuullisen hyvin koneen suurimman lentoonlähtömassan ollessa 300 kilogrammaa.
Koska AC-5M on pienikokoisempi ja kevyempi kuin useammat muut purjekoneet, on sen käsittely vaivattomampaa.

– PW-5:een, PIK-20:een ja Puchacziin verrattuna kasaaminen on helpompaa. Kasaamiseen menee puolisen tuntia, jos sen tekee yksin, hieman kauemmin, kertoo Kaukonen.
Päivätarkastuksessa on käytävä läpi erityisesti moottorin seudulla olevat kiinnitykset.

– Voimanlähde, 1-sylinterinen ja kaksitahtinen tärisee melko voimakkaasti, joten siihen liittyvät lisälaitteet ja kiinnitykset on syytä tarkistaa huolellisesti.

AC-5M:n kuomu aukeaa yleiseen tapaan oikealle, joten ohjaamoon nousu ei eroa muista purjekoneista.
– Istuimelle pääsee hyvin pujottautumaan, kun ottaa oikealla kädellä tukea kabiinin reunasta ja käyttää oikean jalan tukena ohjaamon lattiassa olevaa syvennystä, kertoo Kaukonen.

Moottorin käynnistystä edeltää ”ryypytys” ja potkurista pyörittely.

– Kun moottori on kylmä, avataan moottoriluukut, asetetaan kaasu puoleenväliin ja pumpataan primerilla 10–20 kertaa, pyöritellen samalla silloin tällöin kädellä potkurista, kunnes ilmanpuhdistimesta tippuu jokunen pisara polttoainetta. Siten asetutaan ohjaamoon, suljetaan moottoriluukut ja tehdään lentoonlähtötarkistus tarkistuslistan mukaan.

Kun tarkistus on valmis, kytketään virrat ja sytytys, laitetaan polttoainepumppu päälle ja kaasu noin 1/3 auki. Starttia painetaan 5 sekuntia, painallusten välillä pieni tauko, moottori käynnistyy 1–2 painalluksen jälkeen. Kierroksia lisätään, ja annetaan käydä, kunnes sylinterinpään lämpö on noin 70 astetta. Kierroksia lisätään edelleen, kunnes lämpötila on noin 160˚C , minkä jälkeen voi kokeilla staattisen tehon kierrosluvun, 5800 r/min.

Kannuspyörän ollessa kiinteä koneella ei voi rullata kuin suoraan.

– Olen tehnyt purjekoneen maakäsittelylaitteet, siipipyörän ja pyrstöpyörän, joiden avulla hinaan koneen auton perässä kiitotien läheisyyteen. Loppumatka lähtöpaikalle sujuu työntämällä. Siipien kärjissä on pienet pyörät, joten apumiestä ei tarvita, kertoo Kaukonen.

Lentoonlähtötarkastus on samanlainen kuin purjekoneissa yleensä.

– Lentoonlähtö alkaa laittamalla moottoriin täydet tehon. Kun nopeutta on noin 50 km/h, voi halutessaan nostaa kannuspyörän ylös maasta. Samalla hetkellä sivuperäsinohjaus muuttuu herkemmäksi, mikä on hyvä pitää mielessä jos starttaa kovalla sivutuulella.

Kannuspyörää ei ole välttämätöntä nostaa, mutta yleensä teen sen, koska pidän paremmasta ohjattavuudesta. Kone irtoaa itsestään kentästä noin 80 km/h nopeudella, ja se pidetään metrin-parin korkeudella, kunnes nopeus on 100 km/h, kertoo Kaukonen.

Varsinaisessa nousussa hän lentää nopeudella 90 km/h.

– 250 metrin korkeuteen saakka on kaasu täysillä ja kierrokset 6250 r/min. Tämän jälkeen pienennä hieman kierroksia ja aikanaan vedän myös laskutelineen sisään.

Koelentojen aikana Kaukonen lensi koneella myös lentokonehinauksesta, eikä käyttäytyminen hinauksessa eronnut mitenkään muista purjekoneista.

Nousun jälkeen moottori vedetään tyhjäkäynnille ja kone trimmataan nopeudelle 80-90 km/h, ja vedetään moottori sisään.

– Vaihdan sauvan vasempaan käteen, avaan moottoriluukut, tarkkailen peilistä potkuria, vedän moottorin sisään vetovivun sieppausasentoon (vipu vedetään 10 cm sisäänpäin sieppausasennon tunnistusta varten tehtyyn koloon). Potkuri ei saa pyöriä liikaa tai olla täsmälleen pystyasennossa kun moottorivipu vedetään sieppausasentoon. Sitten odotan, että potkurin liike pysähtyy sieppaustappiin. Jos potkuri ei pyörähtele, työnnän hieman lisää vauhtia. Kun potkuri on pysähtynyt tappia vasten, vedän moottorin kokonaan sisään, suljen moottoriluukut, vaihdan kättä, trimmaan uuteen lentoasuun, kertoo Kaukonen.

AC-5:m ei ole välttämättä heikon purjelentokelin kone, mutta se on hyvä lentää.
– Kone on ketterä, sitä on hauska lentää turbulenttisessa kelissä. Ohjaimet ovat kevyet sopusuhtaiset, 160 km/h jälkeen 1/3 suuremmat liikkeet eivät ole sallittuja. Lentojarru on

tehokas, ja täysi ulosveto aiheuttaa nokan painumisen alas. Huonossa kelissä suuri siipikuormitus ja heikko nousukyky alkaa haitata.

 

Pekka Keinonen koekäyttää OH-979:n moottoria Varkauden lentokentällä. 

 

Tuomo Kaukonen lähdössä OH-979:n ensilennolle.

Ei syöksykierteitä

Koneen sakkaus- ja hidasominaisuuksissa ei ole mitään poikkeavaa.

– Sakkausnopeus on 78 km/h. Sakkauksen lähestyessä tuntuu selvä, siiven tyvestä alkava värinä. Vasen siipi sakkaa yleensä ensin, ohjattavuus säilyy ja oikaisun voi tehdä välittömästi. Koneella voi lentää termiikissä 80 km/h, mutta vajoamisnopeus on silloin jo aika korkea. Ohjainten tehot riittävät, kertoo Kaukonen.

Syöksykierteen teko on koneella kielletty. Laskukierroksen alun ja loppuosan Kaukonen lentää nopeudella 100 km/h.

– Luotan tehtaan sanaan: kone ei mene lattakierteeseen millään sallitulla painopisteasemalla ja oikeaa syöksykierteestä normaalisti, toteaa Kaukonen. 1/3 lentojarruasetus on kosketuksessa maksimi, muuten laskusta tulee nopea ja raju toimitus. Kosketuksessa kannuspyörä koskettaa ensin, pääpyörä napsahtaa heti alas ja kone jää siihen.

Glider Air 
Craft AC-5M

Moottorin teho (hv) 25 
Siipiprofiili Wortmann FX 60-157
Siipien kärkiväli (m) 12,6
Siipipinta-ala (m²) 7,7
Siiven sivusuhde 20,6
Maksimi siipikuormitus (kg/m²) 39
Pituus (m) 5,3
Korkeus (m) 1,3
Tyhjämassa (kg) 186
Suurin lentoonlähtömassa (kg) 300
Suurin sallittu nopeus (km/h) 220
Kuormitusrajat (G) +4,5/-2,2
Paras liitoluku 1:35 @ 102 km/h
Pienin vajoama (m/s) 0,855 @ 95 km/h
Sakkausnopeus (km/h) 78
Nousunopeus (m/s) 2,5
Polttoainesäiliön tilavuus (l) 10.