lukeaksesi lehdessä julkaistut artikkelit
Kirjaudu jäsentunnuksilla

Tervamäki julkaisi JT-5B:n piirustukset vapaaseen käyttöön

tiistai 18.02.2020
TEKSTI Janne Kuutti
KUVAT Mikko Jaakkola
Tervamäki JT-5. -autogyro kuvattuna Jämijärvellä 6.7.1996. Koneen rekisteritunnus on OH-XVX. Kuva: Mikko Jaakkola

Jukka Tervamäen ja Aulis Eerolan suunnittelema ja rakentama ATE-3-autogiro valmistui vuonna 1968. Tervamäki aloitti heti seuraavana vuonna suunnitella uutta autogiroa, joka sai tyyppimerkinnän JT-5. Ensilennolle Tervamäki pääsi vuonna 1973. Hänen rakentamansa yksilön lisäksi on valmistunut neljä muuta JT-5-autogiroa.  

 

Ilmailu-lehden numerossa 5/18 esitellyn ATE-3:n (Autogiro Tervamäki Eerola) tultua valmiiksi Tervamäki ei jäänyt pitkäksi aikaa toimettomaksi. Uuden pyöriväsiipisen lentolaitteen suunnittelu alkoi melko pian edellisen valmistuttua. Tervamäki aloitti JT-5:n (JT = Jukka Tervamäki) esisuunnittelun samoihin aikoihin, kun hän oli Teknillisessä korkeakoulussa suunnittelemassa Muhinu-hinauskonetta.

 

Vaikka autogiro voi pohjimmiltaan olla yksinkertainen lentolaite, JT-5:n kohdalla päämääränä ei ollut pyrkiä yksinkertaisuuteen. Tavoite oli kehittää nopea sekä vakavuusominaisuuksiltaan että mukavuustasoltaan hyvä autogiro. Tervamäki suunnitteli JT-5:n kokonaan itse. Rakentaminen alkoi vuonna 1970 ja siinä oli alussa mukana myös ATE-3:n toinen suunnittelija ja rakentaja Aulis Eerola. Viimeksi mainittu ehti hitsaamaan JT-5:n rungon ja tekemään joitakin koneistuksia, ennen kuin hän keskittyi oman helikopteriyrityksensä pyörittämiseen.

 

Rakennustyö vei kaikkiaan 2000 tuntia ja tapahtui vuokratussa autotallissa sekä osin Malmin lentoasemalla Lentohuollon hallitiloissa. Tekniikan edistämissäätiö tuki JT-5:n kehitystyötä. Wihuri-Yhtymä Oy Lentohuolto osallistui projektiin koneistamalla roottorin napakoneiston osia. Ensilennolle Tervamäki pääsi 7.1.1973 uudella luomuksellaan, joka oli saanut rekisteritunnuksen OH-XYS.

 

Muille uudesta tyypistä kiinnostuneille Tervamäki möi piirustuksia, joiden pohjalta kotimaassa on valmistunut kolme JT-5-yksilöä: OH-XYM, OH-XRK ja OH-XVX. Näiden lisäksi Ruotsissa on rakennettu SE-HXP. Tervamäki halusi itselleen moottoripurjelentokoneen, joten hän laittoi JT-5:n ja sen valmistusoikeudet myyntiin. Italialainen Vittorio Magni osti molemmat vuonna 1974. Hän ei koskaan ryhtynyt JT-5-tehtailijaksi, vaan sovelsi piirustuksia ja valmistusmenetelmiä omiin Magni-autogiroihinsa. Hän ehdotti myöhemmin Tervamäelle kaksipaikkaisen suunnittelua, johon Tervamäki ryhtyi. Suunnittelutyö johti ensimmäiseen rinnakkain istuttavaan Magni-autogiroon. Neljänkymmenen vuoden jälkeen ensilennosta Tervamäki päätyi julkaisemaan JT-5-autogirosta paikoin edelleen kehitetyn JT-5B:n piirustukset vapaaseen käyttöön. Motivaation piirustusten julkaisuun synnytti eräs asiakas ulkomailla, joka oli alkanut myymään luvatta kopiota JT-5:n piirustuksista.

 

OH-XYS:n rakenne JT-5:n rakenteessa on käytetty runsaasti lasikuitukomposiittia. JT-5:n pyrstössä on kolme sivuvakaajapintaa ja yksi sivuperäsin. Keskimmäinen sivuvakaaja ja sivuperäsin ovat lasikuitukomposiittikuorirakennetta, joiden muodon antavat kaaret ovat PVC-vaahtolevyä. Keskimmäisen sivuvakaajan ja sivuperäsimen salot ovat pääosin lasikuitukomposiittirakennetta, mutta niissä on käytetty myös vähän hiilikuitua.  Korkeusvakaaja muodostuu kahdesta puolikkaasta, joiden salot ovat lasikuidusta laminoidut putket. Korkeusvakaajat ja sen päissä olevat sivuvakaajat ovat lasikuitukomposiittikerroslevyrakennetta. Ydinmateriaalina on käytetty Saksasta peräisin olevaa Tubus-hunajakennoa.

 

Voimia kantava runko on hitsattu kasaan SAE 4130 -laadun teräsputkesta. Ohjaamo on korkeusvakaajan ja sen päädyissä olevien sivuvakaajien kanssa vastaavaa lasikuitukomposiittikuorirakennetta. Kuomu on saranoitu aukeamaan vasemmalle, ja sen kehikko on lasikuitukomposiittirakennetta. Osa selkänojasta ja mittaritaulun yläosa ovat kiinteää osaa kuomun kehikon kanssa, joten tarkastuksia tehtäessä ei tarvitse avata erillisiä luukkuja. Moottorin muotosuoja on alumiinilevystä tehty ja yksiosainen.

 

Päälaskutelineen varret ja niiden muotosuojat ovat laminoitu lasikuidusta. Päätelineen pyörissä, joiden rengaskoko on 300 x 100 mm, on mekaanisesti käytettävät rumpujarrut. Normaaliin tapaan sivuperäsinpolkimilla ohjattavan nokkapyörän koko on 260 x 80 mm. Sivuperäsinpolkimet ovat lasikuitukomposiittirakennetta ja ne ovat säädettävissä. Nokkatelineen jousitus on toteutettu kumijoustimilla. Laskutelineen pyörien lisäksi takarungossa on pieni pyörä sivuperäsimen saranalinjan paikkeilla.

 

ATE-3:n tapaan moottoriksi tuli Volkswagenin valmistama ilmajäähdytteinen bokseri. Tällä kertaa moottori oli tosin jo Limbachin ilma-aluskäyttöön muuttama Limbach L 1700, jonka teho on 75-hevosvoimaa.  Tervamäki suunnitteli ja toteutti moottoriasennuksen pakoputkiston vaimentimineen ja kaasutinasennuksen imuilman etulämmityssysteemeineen. Aluksi Tervamäki kokeili moottorissa Tillotson HD -kaasutinta, mutta se ei toiminut tyydyttävästi. Seuraavana asennettu Solex 35 RH sen sijaan toimi moottorissa hyvin, kun oikeat säädöt oli löydetty. Sytytyksen hoitava Scintilla Vertex -magneetto on asennettu samaan paikkaan, missä virranjakaja on normaalisti.

 

Moottorissa ei ole starttia, joten se käynnistetään potkurista heittämällä. Moottorista puuttuvat myös laturi ja öljynjäähdytin. Potkuri, jonka halkaisija on 1,2 metriä, on laminoitu lasikuidusta.  Kiinteää osaa rungon kanssa oleva 40 litran vetoinen polttoainesäiliö sijaitsee ohjaajan selän takana rungossa, ja se on samanlaista kerroslevyrakennetta kuin esimerkiksi korkeusvakaaja.

 

JT-5:n roottorijärjestelmän kehittelyn lähtökohtana Tervamäellä oli ATE-3:n vastaava. Roottorin lavoissa on sama NACA 8-H-12 -profiili kuin ATE-3:n lavoissa. Roottorin lapa on lasikuitukomposiittikuorirakennetta, jonka täyteaineena on polyuretaanivaahto. Lavat kiinnittyvät napaan ainoastaan kahdella pultilla per lapa. Lavan tasapainotus profiilin suunnassa on hoidettu kolme metriä pitkällä lyijytangolla, joka on sijoitettu luonnollisesti lavan johtoreunaan.  Roottorimastoputki on aerodynaamisesti muotoiltua putkea ja se on samaa materiaalia kuin voimat kantava runko. Roottorinpyörintänopeusmittari on täysin mekaaninen ja vaijerivälitteinen. Roottorin suurin pyörintänopeus on 600 kierrosta minuutissa, mutta tavallisesti roottori pyörii nopeudella 400 kierrosta minuutissa. Trimmausta varten roottorin napaan on kytketty kaksi kierrejousta, joita ohjaaja voi säätää ohjaussauvan kädensijaa kiertämällä.  Roottorin navassa on ohjaussauvan päässä olevalla kahvalla käytettävä roottorijarru ja keskipakoistoimiset lapojen lepatusrajoittimet. Viimeksi mainittujen tarkoituksena on estää lapojen liian isot lepatusliikkeet kovassa tuulessa ihan pienellä roottorin pyörintänopeudella. Roottorin pyörintänopeuden kasvaessa rajoittimet kääntyvät edestä mahdollistaen lapojen normaalit lepatusliikkeet.   Roottorin esipyöritysjärjestelmän kytkimenä toimii hihnapyörällä kiristettävä kiilahihna, jolta voima siirtyy 90-asteen kulmavaihteelle. Siitä voima siirretään eteenpäin kardaaniakselin välityksellä vapaakytkimelle ja siitä roottorin hammaspyörään. Esipyöritysjärjestelmällä roottoriin saadaan pyörintänopeus 300 kierrosta minuutissa, ja sen kytkentävipu on nivelletty kaasuvipuun sen etupuolelle. Roottorin ohjausjärjestelmä on tankovälitteinen ja sivuperäsintä ohjataan vaijereiden välityksellä. JT-5:n mittarivarustus sisältää kaikki välttämättömät perusmittarit, mutta siitä löytyy myös imusarjan painemittari.

 

JT-5 on lento-ominaisuuksiltaan lentokonemainen
Jukka Tervamäen suunnittelema, käynnistinmoottoriton JT-5-autogiro OH-XYS vaati perinteisen käynnistystekniikan hallinnan.

 

–JT-5 käynnistettiin potkurista heittämällä, kun ensin oli laitettu parkkijarru päälle, kaasuvipu tyhjäkäyntiasentoon ja sytytys ON-asentoon. Yleensä VW lähti helposti käyntiin, mutta ei aina, joskus tuli käsi kipeäksi, kun tempoi potkuria pitkän tovin. Kun moottori oli saatu käyntiin, vuorossa oli ohjaamoon asettautuminen. Kovassa tuulessa piti sauvasta varoa, ettei roottori iskenyt ohjausrajoittimiin, Jukka Tervamäki kertoo.

 

Lentoonlähtö oli monivaiheinen tapahtuma, jossa riitti tekemistä ja seurattavaa.

– Starttipaikalla vedettiin alkupyöritysvipu ja pyöräjarru päälle, bendix-kytkin nappasi kiinni ja roottori lähti pyörimään. Kaasua lisättiin, kunnes noin 200 rpm oli saavutettu, jolloin laukaistiin sekä jarru että alkupyöritys irti. Samalla työnnettiin kaasu auki ja vedettiin sauva taakse eli roottori isolle kohtauskulmalle. Koneen nopeus kiihtyi eteenpäin ja samalla roottorin kierrokset alkoivat nousta. Kun nopeus oli kasvanut noin 40 km/h saavutti roottorikin noin 350 rpm pyörimisnopeuden. Tällöin koneen nokka pyrki nousemaan, mutta ohjaussauvalla se pidettiin alhaalla, kunnes roottori saavutti lentokierrosluvun noin 400 rpm ja kone nopeuden 60 km/h. Tällöin kone alkoi nousta, mutta nopeuden kiihdytystä jatkettiin matalalla, kunnes oli saavutettu 80-100 km/h nopeus, jolloin voitiin sauvasta vetää kone parhaaseen nousunopeuteen, noin 3–4 m/s. Sopivassa korkeudessa kaasua vähennettiin matkakierroksille, muistelee Tervamäki.

 

Yleisesti lentoonlähdöstä hän kertoo seuraavaa.

– Se on muuten lentokonemainen, mutta lisänä on roottorin kiihdyttämisen vaatimat toimenpiteet ja tarkkaavaisuus.

 

Lentokonemaisuus on termi, jolla Tervamäki kuvailee myös JT-5:n lentotuntumaa. Ilmassa JT-5 oli hyvin lentokonemainen lennettävä, niin kuin muutkin autogirot. Roottorin pyörimisnopeus oli automaattisesti oikea ja riippui etupäässä koneen painosta ja g-voimasta kaarrossa.  Sama tuntuma jatkuu laskun suorituksessa.

 

– Laskeutuminen on hyvin lentokonemainen, paitsi että lähestyminen voidaan tehdä jyrkässä kulmassa, jopa lähes pystysuoraan. Kuitenkin on varattava korkeutta ja aikaa, että ohjaaja voi kiihdyttää koneen noin 80–100 km/h nopeuteen ennen loivennusta ja loppuvetoa. Energia loivennukseen ja loppuvetoon saadaan kuten lentokoneessa koneen nopeudesta ja massasta, ei niin kuin helikopterissa roottorin pyörimisenergiasta. Loppuvedossa roottori toimii kuten lentokoneen laskulaipat, nostovoima ja vastus nousee jyrkästi, jolloin laskurullaus jää lyhyeksi; se voi olla vain 20 metriä. Hyvin harvoissa autogiroissa on noususauva, jolla voisi lisätä lapojen kulmaa, kuten helikoptereissa. Silloin voisi tehdä laskun aivan paikalleen, Tervamäki kertoo.

 

Pakkotilanteessa autogiron ominaisuuksista on sekä haittaa että hyötyä.

– Pakkolaskutilanteessa autogiro voi lähestyä laskupaikkaa jyrkästi, mutta haittana on, että laskupaikkaa ei voi etsiä kaukaa pitkän liitomatkan päästä. Autogirojen liitosuhde on vain noin kuusi, hän jatkaa.

– Energia loppuvetoon saadaan koneen nopeudesta ja massasta, ei roottorin pyörimisenergiasta kuten helikopterissa.

JT-5 OH-XYS

Tyypin ensilento 7.1.1973

Moottori Limbach L 1700 (1680 cm3)

Moottorin teho (hv) 75 @ 3800 RPM

Roottorin lapojen profiili NACA 8-H-12

Roottorin halkaisija (m) 7,0

Roottorin lavan jänteen pituus (mm) 180

Tyhjämassa (kg) 167Suurin lentoonlähtömassa (kg) 290

Rungon pituus (m) 3,5

Korkeus (m) 2,0

Raideväli (m) 1,7

Suurin sallittu nopeus (km/h) 170

Suurin matkalentonopeus (km/h) 140

Edullinen matkalentonopeus (km/h) 120

Suurin vaakalentonopeus (km/h) 165

Pienin vaakalentonopeus (km/h) 40

Suurin kohoamisnopeus  (m/s) 3

Lentoonlähtömatka (m) 80

Laskeutumismatka (m) 5

Toimintamatka (km) 250

 

Jukka Tervamäki
Itä-Helsingissä asuva Jukka Tervamäki, 85, valmistui Helsingin teknillisestä korkeakoulusta vuonna 1963 lentotekniikan diplomi-insinööriksi. Tervamäki on autogirojen kehityksen edelläkävijä. Hänet on palkittu työstään Suomen lisäksi myös ulkomailla. Hän kuuluu Suomen harvoihin autogirojen suunnittelijoihin Kokkolan veljesten Sepon ja Kalevin lisäksi. Tervamäki innostui jo opiskeluaikoinaan autogirojen suunnittelusta ja rakentamisesta. Syynä tähän oli autogirojen yksinkertaisuus. Tervamäki alkoi suunnittella ensimmäistä autogiroliidintään, JT-1, vuonna 1956, ja sen ensilento oli 1958.