Mitä eroa on autojen (tai moottoripyörien) ja lentokoneiden moottoreilla? Se on ikuinen kysymys, johon on olemassa joukko varastovastauksia, joista yksikään ei ole riittävä.
Mainos
Se on yhtä itsestäänselvää kuin kysyä autojen ja lentokoneiden välistä eroa, mutta yhtä teknistä kuin selittää autojen ja lentokoneiden mäntien eroja. Nopea vastaus on: ”Ne tekevät eri asioita”. Pidempi vastaus on mielenkiintoisempi, joten mennäänpä suoraan asiaan.
Tarpeet eroavat toisistaan. Tarvitaan 12-15 hevosvoimaa pienen auton kuljettamiseen 60-70 mailia tunnissa (matkanopeus), ja auton huippuhevosvoima on 10 kertaa enemmän. Autot eivät koskaan kulje täydellä teholla muutamaa sekuntia kauempaa, lentokoneet saattavat käyttää 100% koko matkalentokorkeuteen asti. Auto viettää suuren osan käyttöiästään 10 prosentin teholla, lentokone 70-80 prosentin teholla. Lisäksi osa lentokoneen moottorin aiheuttamasta vastuksesta johtuu siiven vaatimuksesta tuottaa nostovoimaa (renkaat tuottavat kaiken auton tarvitseman nostovoiman), joten moottori ei ainoastaan liikuta lentokonetta ilmassa, vaan se myös pitää sitä pystyssä. Kun helikopteri leijuu OGE:ssä (out of ground effect), tämä on ilmeisempää, vaikka periaate on sama kuin lentokoneessa.
Työsyklit eroavat toisistaan. Kaksi tuhatta autotuntia vastaa tyypillisesti 70 000-100 000 kilometriä, noin puolet auton odotetusta käyttöiästä. Mäntälentokoneen moottorissa 2 000 tuntia on suunnilleen kaikki, mitä odotetaan. Toisaalta auto kuluttaa tuon kilometrimäärän viidestä seitsemään vuodessa, kun taas yleisilmailukone kestää 40 vuotta. Lentokoneiden moottoreita käytetään harvoin, kovaa ja suhteellisen lyhyitä aikoja, mikä kaikki edistää ylimääräistä rasitusta ja kulumista.
Mainos
Toimintaympäristöt ovat erilaisia. Auton konepellin alla ei ole helppoa, mutta konepellin sisällä on vielä pahempaa. Erityisesti ilmajäähdytteisissä lentokonemoottoreissa lämpötilajännitykset ja muutosnopeudet voivat olla valtavia. Maanpinnalla 100-asteinen päivä voi muuttua nollan alapuolelle vain muutamassa minuutissa korkeudessa. Sade voi iskeä suojaamattomiin ilmajäähdytteisiin sylintereihin ja päihin. Lentokoneiden jäähdytysjärjestelmien (esim. konepellin läppien) manuaalinen käyttö tarkoittaa, että näitä järjestelmiä käytetään parhaimmillaan epäoptimaalisesti ja pahimmillaan väärin, mikä aiheuttaa lisärasitusta.
Käyttäjät ovat erilaisia. Vihdoinkin näemme lentokoneen moottoria puoltavan tekijän! Yleisesti ottaen lentäjät ovat paremmin virittyneitä moottoreihinsa kuin autonkuljettajat. Tätä etua kumoaa kuitenkin se, että lentäjät joutuvat kohtaamaan enemmän vaatimuksia moottoreiltaan, jotka vaativat enemmän huomiota ja ovat nirsompia polttoainetyypin ja -laadun, kaasun ja seoksen asetusten (puhumattakaan potkurin asetuksista!) ja lämpötilan hallinnan suhteen, jotka kaikki ovat merkityksettömiä tai automaattisia nykyaikaisissa autoissa.
Kunnossapito on erilaista. Nykyaikaiset autot eivät tarvitse ”virityksiä”. Lyijytön bensiini, nykyaikainen elektroniikka, parantunut metallurgia ja jatkuvat suunnittelun ja materiaalien parannukset ovat yhdistyneet nykypäivän nykyaikaisiin moottoreihin, jotka vaativat vain ajoittaisia nesteiden vaihtoja pysyäkseen terveinä yli 100 000 mailin. Lentokoneiden moottoreilla ei ole juurikaan näitä etuja, mutta ne saavat ammattimaisen tarkastuksen vähintään kerran vuodessa – jotain, mitä autojen moottorit eivät saa (eivätkä yleensä vaadi).
BMWM M5:ssä oleva 301-ruudutuumainen, 500 hv:n V10-moottori (ylhäällä) on vesijäähdytteinen, ja sen kierrosluku vaihtuu 8250 kierrokseen. Continental IO-550N (alhaalla) Cirrus SR22:ssa. Se tuottaa 550 kuutiotuuman iskutilavuudella 310 hevosvoimaa 2 700 kierroksella minuutissa.
Vikaantumisen seuraukset ovat erilaiset. Kun auton moottori vikaantuu, voit yksinkertaisesti pysähtyä; kun lentokoneen moottori vikaantuu, sinun on laskeuduttava. Pysähtyminen suunnittelemattomaan paikkaan on paljon helpompaa kuin laskeutuminen suunnittelemattomaan paikkaan (varsinkin jos on pimeää). Lentokoneissa odotetaan ja vaaditaan ylimääräisiä turvamarginaaleja.
Mainos
Miksi sitten? Monet erot liittyvät siihen, että nykyisiin lentokoneiden moottorimalleihin ei ole taloudellisesti mahdollista tehdä muutoksia. Kun auton moottorin uudelleensuunnittelun kustannukset kuoletetaan monien satojen tuhansien (tai jopa miljoonien) kappaleiden osalta suhteellisen lyhyessä ajassa, lentokoneiden moottoreita myydään tusinoittain. Jokaisella muutoksella on suurempi vaikutus keskimääräisiin kustannuksiin.
Muutosten kustannukset ovat myös erilaiset. Jos oletetaan, että kaikki muutokset ovat parannuksia (valtava ja ei täysin luotettava oletus), lentokoneen moottorin parannus on suurelta osin sisäinen asia. Valmistaja tekee itse arvion, suunnittelun, testauksen ja arvioinnin. Se on varmasti kallista, mutta se on edistyksen hinta. Lentokonemoottorin rakentajalla on kaikki nämä kustannukset ja lisäksi muita merkittäviä näkökohtia.
Lentokonemoottorin valmistajan on selitettävä ja perusteltava muutokset FAA:n ja eri siviili-ilmailuviranomaisten ”sertifiointiprosessissa”. Sen lisäksi, että prosessit, testit ja dokumentointi ovat kalliita, niihin kuluvaa aikaa ei voi yliarvioida. Nämä sääntelyviranomaiset ovat byrokratioita, jotka eivät ole tilivelvollisia kenellekään, joten ne työskentelevät omien aikataulujensa mukaan.
Lisäksi on otettava huomioon, että nykyiset mallit toimivat. Ne ovat osoittautuneet toimiviksi viimeisten noin 70 vuoden aikana. Tiedämme miten niitä käytetään ja miten niitä huolletaan; tiedämme mitä heikkoja kohtia pitää valvoa. Ne eivät ehkä ole täydellisiä (eivätkä ne ole), mutta voimme elää niiden tarpeiden kanssa, aivan kuten vanhan puolison kanssa.
Miksi siis muuttaa? Muutumme, koska meidän on pakko ja koska haluamme. Kun polttoaineet muuttuvat, meidän on sopeuduttava. Energiakustannusten noustessa haluamme taloudellisempaa toimintaa. Metallurgian parantuessa voimme säästää painoa, korjausaikaa ja rahaa käyttämällä parempia materiaaleja.
Mitä voimme oppia autoista? Sata vuotta sitten, jopa 60 vuotta sitten, ”lentokonetekniikka” tarkoitti ”ylivoimaista”. Tucker, aikansa edistynein ”tuotantoauto”, käytti 300 hv:n vesijäähdytteistä Franklinin lentokonemoottoria heti toisen maailmansodan jälkeen. Lähihistoriassa teknologia on kuitenkin kulkenut toiseen suuntaan, kohti autojen kaltaista metallurgiaa, korkeampia kierroslukuja käyttäviä moottoreita ja vaihteistoja, autojen kaltaisia elektronisia moottorinohjauksia, autojen kaltaista polttoaineen ruiskutusta ja autojen polttoaineiden, kuten lyijyttömän bensiinin ja dieselin, käyttöönottoa.
Puolitoista vuosikymmentä sitten Bob Pond järkytti Renon kilpa-ajokansan korkeakierroksisilla moottoreillaan ja kevyellä lentokoneen rungollaan (Unlimited-luokassaan Pond Racerissa). Frank Thielert on hiljattain tuonut autoteollisuuden teknologiaa ilmailuun suhteellisen pienten (121 kuutiotuumaa, kaksi litraa) dieselmoottoreidensa muodossa, jotka ovat nyt Diamond DA42:ssa ja useissa muissa STC:n piirissä olevissa lentokoneissa. Rotax on lähes 20 vuoden ajan tarjonnut 1,1-litraista, automaattista kaasua käyttävää (mutta edelleen kaasutettua) vaihdemoottoria, joka on monien uusien LSA-koneiden moottori. Lycomingilla ja Teledyne Continental Motorsilla (TCM) on malleja, joissa on polttoaineen ruiskutus, modernisoitu sytytys ja yhden vivun käyttö.
Mitä meidän on tehtävä ja mitä haluamme tehdä? Ei kestä kauan, ennen kuin 100LL katoaa. (Olemme kuulleet sitä jo 30 vuotta, joten sen täytyy olla totta.) Lyijy on myrkkyä; emme halua käyttää sitä, kun ei ole pakko. Meidän on silti käytettävä sitä, koska se on ainoa käytännöllinen tapa lisätä oktaanilukua (jota korkeapuristeiset bensiinimoottorit vaativat) ja koska suurin osa lentokoneiden mäntämoottoreista tarvitsee oktaanilukua toimiakseen. Vaikka 80/87 toimi monissa hernemoottoreissa, myyntimäärät olivat liian alhaiset, jotta sen tuotantoa olisi voitu jatkaa, joten siirryimme 1970-luvulla ”matalajohtoiseen” bensiiniin. (Huomaa, että 100-oktaaninen ”vähäjohtoinen” av-kaasu sisältää kaksi grammaa tetraetyylilyijyä Yhdysvaltain gallonaa kohti, mikä on puolet vähemmän kuin lentokoneiden 80/87 ja 100/130, mutta noin 18 kertaa enemmän kuin 1970-luvun autojen premium-öljy.)
Eric Tucker, joka tuntee Rotax-moottorit läpikotaisin, sanoi, että autokaasu (joka on spesifioitu Rotax-moottoreihin sopivaksi) ja autojen (tai oikeastaan moottoripyörien) moottoriöljyt sopivat toisiinsa mainiosti yhteen, koska kaikki komponentit – moottori, polttoaine, vaihteisto, vaihdelaatikko ja öljy – on suunniteltu toimimaan yhdessä. Kun lainsäätäjät (jotka ovat yleensä lakimiehiä, eivät insinöörejä) määräsivät lyijyn poistamisesta polttoaineista, heillä ei ollut aavistustakaan siitä, millaisia sivuvaikutuksia he laittoivat liikkeelle (tai he eivät kiinnittäneet huomiota). Lyijyn oktaanilukua lisäävien vaikutusten lisäksi Tucker sanoi: ”Suunnittelija luotti polttoaineen sisältämään lyijyyn, jotta se auttaisi vähentämään venttiilien istukoiden ja venttiilien kulumista, mutta nyt vanha autokanta on jumissa, koska siinä on oltava lyijyä tai siihen on tehtävä kalliita muutoksia. Automoottoriöljyssä on kulumisenestoaineita, jotka vähentävät kulumista, mutta se on aiheuttanut toisenlaisia kulumisongelmia, kuten nokka-akseli- ja nostinongelmia.”
Tucker antoi joitakin neuvoja lyijyllisen kaasun käyttäjille: ”Lyijy yhdessä kosteuden kanssa muodostaa kemiallisen hapon, joka voi polttaa laakereita ja jättää alumiinipintoihin kuoppia. Pitkät käyttämättömyysjaksot, jotka ovat tyypillisiä lentokoneelle, aiheuttavat monia lyijyn saastumiseen liittyviä ongelmia, joista yksi on tapahtuvat kemialliset toimet. Paras käytäntö on vaihtaa öljy ennen varastointia (happojen tyhjentäminen vanhan öljyn mukana). Kun ihmiset eivät tee näin, he pitävät huoltomiehet kiireisinä.”
Polttoainetehokkuuden vuoksi tarvitsemme tehokkaampia moottoreita. Se ei tarkoita vain polttoainetta säästäviä parannuksia (elektroniset moottorinohjaukset, polttoaineen ruiskutus, tiukemmat toleranssit, parempi jäähdytys, paremmat voiteluaineet), vaan myös pienempiä ja kevyempiä moottoreita. Metallurgian avulla saadaan aikaan monia läpimurtoja – esimerkiksi kevyemmät männät ja tangot mahdollistavat kevyemmät kampiakselit ja kotelot – mutta polttoainevirtauksen, palamisen ja pakokaasujen suunnittelun lisäparannukset ovat edelleen tarpeen.
Tarvitsemme myös kevyempiä potkureita, jotka pystyvät tuottamaan hyvän työntövoiman pienemmillä halkaisijoilla (vähentämällä hyrrävoimaa, suoraviivaisuutta ja kulmamomenttia, pienentämällä harmonisten yliaaltojen amplitudia ja toimimalla hiljaisempana millä tahansa kierrosluvulla, mutta samalla riittävällä maavarauksella ja pienentämällä lentokoneen painoa). Pienemmillä moottoreilla voidaan vähentää etupinta-alaa tai muotovastusta; nestejäähdytteiset moottorit tarjoavat usein suunnittelun joustavuutta sisäisen vastuksen vähentämisessä, jota vain joskus kompensoi komponenttien paino ja järjestelmän monimutkaisuus. Pienemmät moottorit auttavat myös vähentämään rungon painoa: Kiinnityspisteet ja -laitteet, moottorin kiinnikkeet jne. voivat kaikki olla pienempiä ja kevyempiä.
Mitä nyt tehdään? Nykyistä moottoriteknologiaa kehitetään jatkuvasti: Unisonin ja K&N:n kaltaiset jälkimarkkinointi- ja OEM-suoramyyntiliikkeet tarjoavat STC-sopimustensa kautta pitkälti ruuvikiinnitteisiä lisäparannuksia. Uudet voiteluaineet ja jäähdytysnesteet, myös puoli- ja täyssynteettiset, parantavat suorituskykyä ja komponenttien käyttöikää. Yksityiskohtaiset parannukset (kuten metallurgisesti parannetut sylinterit, uudet venttiili- ja päämallit, rullanostimet, muoviset plenumit) vähentävät painoa tai kulumista. Evoluutioasteikkoa pidemmälle mentäessä turboahtimien lisääntynyt käyttö auttaa tuottamaan enemmän tehoa mistä tahansa paketista; FADEC-järjestelmät (täysautomaattinen digitaalinen moottorinohjaus) päihittävät jopa kaikkein kokeneimmat ja tarkimmat lentäjät. Lisäliikettä lupaavat vaihdemoottorit, dieselit ja yhdistelmä-turboahdettu tekniikka.
Ian Walsh, Lycomingin varatoimitusjohtaja ja toimitusjohtaja (myös Six Sigma -mustavyö), totesi, että ilmeisiä kustannuksia voidaan alentaa, eikä pelkästään suuremmilla tuotantomäärillä. ”Autonvalmistajista on tullut luokkansa parhaita Lean- ja kustannussäästöpyrkimyksissä”, sanoo Walsh, ”koska ne ovat olleet edelläkävijöitä Lean-toteutuksessa, Kaizenin ’jatkuvassa parantamisessa’, Six Sigma -menetelmissä sekä toimituspohjan järkeistämisessä ja muutoksessa”. Ilmailu opettelee samoja tekniikoita ja prosessien parannuksia, jotta innovaatiot olisivat edullisempia.”
Mäntämoottori säilyy nykyisessä kokoonpanossaan vielä pitkään, jos ei muusta syystä, niin siksi, että asennettu moottorikanta on niin suuri ja korvauskustannukset ovat niin korkeat. Uuden sukupolven induktio-, moottorinohjaus- ja virtauksenhallintaparannukset (sekä sisäinen että ulkoinen palaminen ja jäähdytys) tulevat entistä edullisemmiksi ja yleistyvät. Maailmanlaajuisesti (ja vastahakoisesti Yhdysvalloissa) hyväksytyn dieseltekniikan suosio kasvaa, kun av-kaasusta tulee yhä kalliimpaa. Pienemmät moottorit, vaihdemoottorit ja pienempitehoiset moottorit ovat kaikki lähitulevaisuudessa. Toisin sanoen tulemme näkemään edistystä kaikilla rintamilla… paitsi byrokratiassa.”
Walsh totesi lopuksi: ”Meidän pitäisi olla innoissamme siitä, että ilmailumoottoreista on tulossa teknisesti edistyneempiä, taloudellisempia ja epäilemättä myös edullisempia, kun autoajattelu on entistä vaikutusvaltaisemmassa asemassa. Kilpailu on viime kädessä kaikkien paras luoja!”
Go, Speed Racer
Suorituskykyinen ajaminen rinnastuu lentämiseen enemmän kuin kuvitteletkaan
Toimittaja Jeff Berlin
Perifeerisessä näkökentässäni oleva head up -näyttö lukee 127 mph. Vau, minä todella lennän. Tällaisen lausahduksen kuulevat lentäjät saattavat ajatella: ”Head-up-näyttö? Taitaa olla suihkukone”, ja useimmissa tapauksissa he olisivat oikeassa, mutta eivät tällä kertaa. Itse asiassa en ole lainkaan lentokoneessa. Olen kaksipäiväisellä BMW M School -suorituskykyajokurssilla California Motor Speedwaylla, ja minulla on 100 000 dollarin BMW M6, jonka 500 hevosvoiman murisevasta V10-moottoripyörästä päästän irti niin monta hevosvoimaa kuin pystyn. Sieltä, missä istun, kiitäen mutkaista asfalttinauhaa pitkin, kun valmistaudun seisomaan jarrulla kaikin voimin hidastaakseni vauhtia ykkösmutkaan, olen puhtaan ylellisyyden ja hillittömän suorituskyvyn kahtiajakautumassa – ajatelkaa autobahnia sunnuntai-iltapäivänä, joka kohtaa Le Mansin.
BMW M6 näyttää todellakin olevan ristiriidassa itsensä kanssa. Se on sekä sivistynyt jokapäiväinen kuljettaja että räyhäävä, teutoninen muskeliauto – hiipivä wölfe schafin vaatteissa. Se, että BMW M -autoa ei väännetä äärirajoilleen, että ei haista sen kouraisevien Continental-renkaiden kuumaa kulutuspintaa muutaman kierroksen jälkeen Speedwayn sisäkentän maantieajoradalla eikä tarvitse ottaa lisäkierrosta pelkällä maantienopeudella jarrujen jäähdyttämiseksi, on sama kuin omistaisi ja lentäisi Extra 300L -taitolentokonetta (sattumoisin myös saksalaisvalmisteista) eikä koskaan tekisi napakierrosta tai vasaralentokonetta – molemmissa tapauksissa se on ehdottomasti kielletty.
BMW määrittelee performance driving (per-for-mance dri-ving; verbi, transitiivinen) seuraavasti: ”The act of extracting the highest level of performance from an automobile by its driver under any circumstances,” ja näinä kahtena päivänä en ainoastaan oppinut helvetin paljon auton hallitsemisesta sen kirjekuoren terävimmillä äärirajoilla, vaan sain myös tietää, kuinka samankaltaisia performance driving ja lentäminen oikeasti ovat.
Tämä samankaltaisuus oli helposti havaittavissa jo ennen kuin luokkatoverini ja minä käynnistimme M6:t, M5:t ja Z4 M Coupet. Kun me kaikki olimme allekirjoittaneet elämämme pitkällisen, paljon hienojakoista tekstiä sisältävän luopumisvakuutuksen ja kun meille oli sovitettu 1950-luvun retrotyyliset kypärät Ricky Bobbyn kanavoimiseksi, kokoonnuimme Speedwayn kuljettajien kokoushuoneeseen BMW Performance Centerin kouluttajan Jim Millardin pitämään esitelmään suorituskykyisen ajamisen dynamiikasta, jossa käsiteltiin yhtä aktiivisen lentäjän tärkeimmistä asioista – päätöksentekoa. Millardin mukaan ”yksi koulun pääpainopisteistä on vahvistaa hyvää päätöksentekoa ratin takana ja samalla kasvattaa itseluottamusta ja maksimoida hauskuus. Haluamme, että kuljettajat käyttävät hyvää harkintakykyä samalla kun he kehittävät tietoisuuttaan kuljettajan ja auton välisestä suhteesta ja oppivat ymmärtämään auton käsittelyä – mitä auto kertoo sinulle.”
Sen lisäksi, että he käyttävät hyvää harkintakykyä, kun he syöksyvät hurjaa vauhtia suorasta mutkaan tai käyttävät samanlaista harkintakykyä kuin lentäjä varmistaakseen maksimaalisen lentoturvallisuuden, pelissä on toinenkin osatekijä, joka heijastuu suoraan lentämisestä autolla ajamiseen ja takaisin – fysiikka. Kineettiset ja dynaamiset voimat, jotka vaikuttavat autoon, varsinkin kun se viedään lähemmäs sen rajoja, ovat hyvin samankaltaisia kuin ne, joita lentäjät kokevat lentokoneissa.
Millard mainitsi esityksessään, että käytämme näitä autoja niiden kolmella akselilla: pystysuuntaisesti, pitkittäissuunnassa ja poikittaissuunnassa eli lentäjien sanoin yaw. (Hetkinen, tarkoitatko, että autoilla on myös kolme akselia? Kuka tiesi?) Harjoittelun aikana opettelemme kukin, miten voimme paremmin tuntea auton ja ymmärtää, mitä se kertoo meille. Sitten otamme nämä harjoituksissa vahvistetut yksittäiset elementit ja nivomme ne yhteen maantieajoradalla.
Millard kuvaili sitten, miten auton painopiste vaikuttaa suoraan sen suorituskykyyn radalla. Painopiste liittyy suoraan auton pystyakseliin, kun se kiihdyttää ja jarruttaa. BMW M -autot on tasapainotettu siten, että painojakauma on 50/50 edessä ja takana optimaalisen käsiteltävyyden saavuttamiseksi. Käyttämällä kaasupanoksia tämän pystyakselin sujuvaan manipulointiin kuljettaja voi maksimoida renkaiden pidon ja siirtää painoa eteen- tai taaksepäin renkaille, joiden on tehtävä enemmän työtä tiettynä hetkenä.
Lentokoneessa painopiste on paljon kriittisempi, ja kuten autossa kiihdytyksen aikana, taaksepäin oleva painopiste mahdollistaa hieman suuremman nopeuden, koska vaakavakaajan on luotava vähemmän negatiivista nostetta.
Auton pituussuuntainen akseli, jota me lentäjät kutsumme rullaukseksi, korreloi suoraan ilmailuun hieman vähemmän, koska autot ja lentokoneet vaikuttavat käännöksiin eri tavalla, ja sivusuuntaiset kääntyvyysvoimat vaikuttavat kumpaankin eri tavalla.
Poikkisuunnassa on kuitenkin suora korrelaatio, joka voidaan osoittaa autossa yliohjautuvuudella käännöksen aikana, mikä aiheuttaa sen, mitä useimmat kutsuvat kalanruotoksi. Lentokoneessa käännöksen yliohjautuminen pohjasta loppusuoralle ja yrittäminen peräsimellä voisi olla hyvä esimerkki ehkä lentokoneen yliohjautumisesta.
Mutta on muitakin, intuitiivisempia oppeja, joita opin myös korkean kierrosluvun viikonloppuni aikana speedwayllä. Yksi merkittävimmistä on ottaa tavaksi ajaa mahdollisimman tasaisesti. Millard mainitsi, että parhaat kilpa-autonkuljettajat ovat aina kaikkein sulavimpia, ja vaikka minulla ei ole mitään halua ryhtyä kilpa-autonkuljettajaksi (vaikkakaan en panisi pahakseni ilmoittautua seuraavaksi BMW:n Advanced M Schooliin), matkustajamme ja varusteemme, autossa tai lentokoneessa, kaikki arvostavat sitä, että ajamme tai lennämme mahdollisimman sulavasti. Ja kuten autokilpailuissa, sujuvuus kannattaa myös urheiluilmailun korkeimmilla tasoilla. Lentonäytösten tähti ja kolminkertainen kansallinen taitolentomestari Patty Wagstaff sanoo, että kun hän ohjaa 350 hv Extra 300S:nsä sujuvasti läpi lentonäytösrutiininsa ja pitää koneen koordinoidusti ja hänen sanojensa mukaan iloisena, hän saa aikaan enemmän suorituskykyä ja hukkaa vähemmän energiaa kuin jos hän olisi liian aggressiivinen ohjaustoimenpiteiden kanssa. Ja koska hän lentää miljoonien katsojien edessä joka lentonäytöskausi, sujuvalla lentotekniikalla lentäminen saa hänet myös näyttämään hyvältä yleisön silmissä. ”Katsokaa, miten sulavasti Bob Hoover lensi”, hän mainitsi. Todellakin.”
Toinen yhtäläisyys huippusuorituskykyisen ajamisen ja lentämisen välillä, jonka Millard ja hänen kouluttajansa porasivat kalloihimme alusta alkaen: Pidä katseesi ylhäällä. Kuinka monta kertaa olemme kuulleet lentokouluttajilta, että silmät on pidettävä ulkona, varsinkin kun yhä useammat lentäjät siirtyvät potentiaalisesti lumoaviin lasiohjaamoihin? Millard opetti meitä tänä viikonloppuna paitsi pitämään katseemme ylhäällä, myös katsomaan kauas radalle, löytämään kääntöpaikkamme mahdollisimman aikaisin ja visualisoimaan linjamme radan ympäri. Mikä loistava tapa oppia lentämään, varsinkin lentokenttäympäristössä. Milloin haluan kääntyä perus- tai loppusuoralle? Missä on muu liikenne? Mihin haluan laskeutua? Autossa katsot sinne, minne kädet vievät autoa. Jos katsot kauas kaarteeseen tai kauas tielle, vaikka olisit poissa radalta ja olisit maantiellä tai moottoritiellä, se maksaa itsensä takaisin lisääntyneenä turvallisuutena ja reaktioaikana.
Ja reagoinnista puheen ollen, koulun alussa olin hieman epäröivä ja epäröivä ohjauksen syöttämisen ja jarruttamisen kanssa. Mutta parin päivän rataharjoittelun jälkeen hidastamalla lukuisia kertoja 130:sta 35:een, jotta sain käännöksen tehtyä enkä karannut sisäkentälle, pääsin yli kaikesta epäröinnistä käyttää mitä tahansa täysiä ohjaustehosteita, joita saattaisi tarvita auton ohjaamiseksi radan läpi. Tasapuolisuus tässä:
Aavistelin istuessani kuljettajien kokoushuoneessa tuona ensimmäisenä aamuna, että lentäminen ja suorituskykyinen ajaminen saattaisivat jossain vaiheessa erkaantua toisistaan, mutta en koskaan odottanut, että ne liittyisivät toisiinsa niin tiiviisti kuin ne ovat. BMW:n M-koulun jälkeen minusta tuli paitsi parempi kuljettaja, myös parempi lentäjä. Lisätietoja saat kirjautumalla osoitteeseen www.bmwusa.com.
Lycoming To The Max!
Lentäminen Bill Steinin kanssa
Moottorin toiminta normaalin lennon aikana voi olla suoraviivaista, mutta mitä tapahtuu, kun moottori viedään äärirajoilleen? Pyysimme lentonäytöslentäjä Bill Steinia (www.billsteinairshows.com) analysoimaan Zivko Edge 540:n Lycoming IO-540 -moottorin suorituskykyä, kun hän pyörähtää ja syöksyy läpi korkeatehoisessa taitolentosekvenssissään.
Heti kun lentopomo kutsuu minut näytöskoppiin, väännän potkurin säädintä eteenpäin, kunnes näytän 2900 kierrosta minuutissa. Savu syttyy ja aloitan syöksykierroksen 2000 jalan AGL:stä kiihdyttäen mahdollisimman lähelle 300 mph. Kun lähestyn kantta, ensimmäinen veto on noin 10 G:tä, ja kahdeksan pystysuoran pyörähdyksen ja 3 000 jalan nousulinjan jälkeen olen pysähtynyt ja valmis vasarapääsyyn ja veitsenterävään pyörähdykseen. Potkaisen peräsintä ja työnnän ohjaussauvaa eteenpäin, jolloin alkaa jakson epämukavin manööveri minulle ja pumpatulle Lycoming AEIO-540 D4A5 -koneelleni. Pyöriessäni veitsenterävästi kerran sekunnissa laskeutuessani 10 000 fpm:n nopeudella ja -5 G:n voimalla en voi kääntää päätäni kovin kauas, koska jos käännän pääni ja jos pääni pysyy kiinni vartalossani, en voi kääntää sitä takaisin nähdäkseni paneelin ennen kuin olen toipunut pyörimisestä. Sen sijaan keskityn korkeusmittariin ja öljynpainemittariin (joka tuskin kurkistaa sivusuunnassa ylöspäin syöksyvää maata). Lähes välittömästi öljynpaine laskee 70 psi:stä 35 psi:hen, ja sitten se laskeutuu hitaasti. Kun olen 1 700 jalan korkeudessa tai jos öljynpaine laskee alle 20 psi:n, palaan tästä mielettömyydestä täydellä oikealla peräsimellä, neutraalilla korkeusperäsimellä ja hiukan vasemmanpuoleisella siivekkeellä – yhtäkkiä Edge 540:ni on kääntynyt rajusti ympäri, ja olen mukavasti rullaavalla pystysuoralla alamäellä kiihdyttämässä takaisin 250 mailin tuntinopeuteen. Palaan takaisin kannelle, vedän koneen vaakatasoon ja vilkaisen nopeasti moottorin mittareita. Öljyn lämpötila on noin 210 astetta, CHT-arvot ovat ylittäneet 400 astetta (edellisen manööverin vähentyneen ilmavirran vuoksi), öljynpaine on taas korkealla 60 psi:n tasolla, ja poltan 100 LL:ää noin 38 gph:lla. Näyttösekvenssini on kestänyt 45 sekuntia ja yhden luvun, joten otan hetken rauhoittuakseni… 10 minuuttia ja 26 lukua jäljellä!
Moottorini kohtaa koko loppusekvenssin ajan ennalta arvattavia haasteita. Käänteinen tasakierros hidastaa moottorin 2400 kierrokseen, ja öljylämpötila ja CHT nousevat ilmavirran puuttuessa konepellin läpi. Kierteinen tornini päättyy pystysuoraan tasakierrokseen, ja moottori hidastuu jälleen, mutta öljynpaine ei laske. Monet ihmiset olettavat, että päätyyn-päätyyn-pyörähdykset ovat kaikkein rajuimpia lentämistapojani, mutta ohjaamon sisällä se on suhteellisen tasaista, ja ylitän harvoin -2 G:tä. Kaatumiset aiheuttavat kuitenkin valtavan sivuttaiskuorman potkuriin ja lentokoneen runkoon, ja moottori liikkuu huomattavasti. (Kerran jouduin siirtämään konepellin kiinnitysruuvia sen jälkeen, kun moottori oli työntynyt niin paljon vasemmalle, että starttirenkaan hampaat olivat syöneet ruuvin ja päässeet niin lähelle konepeltiä, että myös mutterilevy oli tuhoutunut.)
Minulle on kerrottu, että kaikista figuureista suurimman kuorman kampiakselille aiheuttavat snap-rollit, johtuen nopeasta ja samanaikaisesta kallistuksenmuutoksesta ja kallistusliikkeestä. Kun ohjaussauvaa nykäistään taaksepäin ja peräsintä poljetaan, pyörivä potkuri (kiinnitettynä moottorin kampiakseliin) vastustaa gyroskooppisesti näitä asennonmuutoksia. Snap rollit ovat aina osa sekvenssiäni, mutta ne ovat myös loistavia täyteaineita, erityisesti pystysuorilla linjoilla, joten yleensä ripottelen tusinan verran sisä- ja ulkopuolisia snapseja näytöksen aikana.
Useimmat lentäjät ovat huolissaan shokkijäähdytyksestä; minä olen yksi heistä, paitsi kun lennän näytöksessä. Jaksoni loppupuolella lennän käänteisen low passin, työnnän ulkopuolisen puolisilmukan parin kierroksen sentrifugiin ja sitten pysäköin koneen ilmaan harrieria varten. Tämän aikana sain tähän mennessä korkeimmat CHT-lukemani. Harrierissa lentokone roikkuu potkurin varassa hyvin suuressa kansikulmassa, ja tuntuu kuin yrittäisin tasapainoilla koripallon päällä seisten. Hyvällä kokoonpanolla lentokone voi pysytellä samassa paikassa pitkään – itse asiassa niin pitkään, että suurin osa huomiostani kiinnittyy CHT:hen, ja poistun harrierista, kun lämpötila nousee 430-450 asteeseen.
Sekvenssissäni on harrierin jälkeen jäljellä vain kaksi lukua, joten laskeudun usein hyvin kuuman moottorin kanssa. Harjoittelun aikana minulla on ylellisyyttä jäähdyttää moottorin lämpötilaa hitaasti ennen kuvioon siirtymistä, mutta lentonäytökset merkitsevät viihdettä, joten yleisön edessä minun on päästävä maahan mahdollisimman pian, jotta show jatkuu. Juuri tällainen moottorin hyväksikäyttö selittää moottorin uusimis- ja kunnostusaikatauluni, joka on 500-700 tunnin välein.
Esiintymisen aikana lentokoneeni ja minä molemmat kestämme paljon rangaistusta. Mutta se on vain jäävuoren huippu – koska suhtaudun jokaiseen harjoitukseen kuin se olisi lentonäytös, tämä skenaario toistuu vähintään 300 kertaa vuodessa. Olen iloinen, että lennän parhaalla rakennetulla taitolentokoneella, joka on varustettu Lycomingin parhaalla taitolentomoottorilla ja Unisonin parhaalla sytytysjärjestelmällä. Minulta kysytään usein, mikä on riskialttein asia, jota teen Edge-lentokoneessa, ja vastaukseni on maastolentäminen näyttelystä toiseen. Joka kerta, kun katson alas Sierra Nevadan vuoristoon tai Kalliovuorille ja näen vain puita ja jyrkänteitä ilman laskeutumispaikkaa, ajattelen sitä luottamusta ja varmuutta, joka minulla on lentokoneeseeni ja erityisesti moottoriini.