Kuva: Diamond Aircraft.

Sähköisen voimalinjan erityispiirteet huomioitava lentokoulutuksessa

04.10.2022

Sähköiset lentokoneet mahdollistavat tulevaisuudessa edullisemman ja vähäpäästöisemmän tavan lentokoulutukselle verrattuna polttomoottoreilla varustettuihin lentokoneisiin.

Tällä hetkellä markkinoiden ainut tyyppihyväksytty sähkölentokone on Pipistrel Alpha Velis, joka on hyväksytty CS-LSA -kategoriaan (Light Sport Aeroplanes). Markkinoilla odotetaan vielä lentokoneita, jotka olisi tyyppihyväksytty vaativampaan EASA CS-23 -kategoriaan. Sähkölentokoneiden käyttöä lentokoulutukseen rajoittaa myös nykyisten markkinoilla olevien ja lähivuosina saataville tulevien sähkölentokoneiden lyhyehkö toiminta-aika.

Nykyisten sähkölentokoneiden toiminta-aika mahdollistaa hyvin laskeutumisharjoittelun, mutta esimerkiksi käsittelyharjoitusten toteuttamiseen harjoitusalueella noin tunnin toiminta-aika ei jätä paljon varmuusvaraa. Akkuteknologian kehittyessä ja uusien varsinkin lentokoulutukseen suunniteltujen tyyppihyväksyttyjen sähkölentokoneiden tulo markkinoille tulee muuttamaan tilannetta.

Esimerkiksi Itävaltalainen lentokonevalmistaja Diamond Aircraft laajentaa nykyistä tuotevalikoimaansa tuomalla markkinoille täyssähköisen ja erityisesti lentokoulutukseen suunnitellun yleisilmailukoneen. Valmistajan mukaan lentokoneelle odotetaan EASA CS-23 tyyppihyväksyntää vuodenvaihteessa 2023–2024. Tämä hyväksyntä mahdollistaisi lentokoneen käyttämisen yksityislentäjän lupakirjaan (PPL) johtavassa lentokoulutuksessa, joka on myös osa ammattilentäjien koulutusta.

Tyyppimerkiltään eDA40-sähkölentokoneen lentoonlähtötehon kerrotaan olevan 130 kW:a ja sille tavoitellaan 90 minuutin toiminta-aikaa. Lentokoneen sähköisen voimalinjan toimittaa Safran Electrical & Power, ja voimalinjan osalta odotetaan tyyppihyväksyntää vuoden 2023 puolivälissä.

Sähkömoottori on ilmajäähdytteinen ja varustettu integroidulla moottorinohjausjärjestelmällä. Koneessa tulee olemaan Electric Power Systemsin kehittämä pikalatausjärjestelmä, jolla eDA40:n akut saadaan ladattua uutta lentoa varten alle 20 minuutissa. Nopea lataus mahdollistaa sähkölentokoneen kustannustehokkaan operoinnin.

Koulutuskäytössä nopea lataus on välttämätöntä

Yksityislentäjän lupakirjaan tähtäävä lentokoulutus tapahtuu näkölento-olosuhteissa. Tämä tarkoittaa, että lentokoneesta tulee olla säädösten vaatima näkyvyys ulos, ja pilviin tulee olla mahdollista säilyttää tietty etäisyys. Säädöksille on hyvä syy, sillä ilman mittarilentokoulutusta lentäminen pilveen voi johtaa siihen, että lentäjä menettää asentotajun ja sen myötä koko koneen hallinnan.

Suomessa sää vaihtelee niin paljon, että etenkin kesäkuukausien ulkopuolella peruslentokoulutukseen kuuluvien harjoitusten toteuttamiseen soveltuvia hyviä lentosäitä on harvakseltaan. Hyvän sään sattuessa on aika käytettävä tehokkaasti hyväksi, ja kone on saatava ladattua nopeasti seuraavaa lentoa varten.

Diamondin lupailema 20 minuutissa tapahtuva pikalataus mahdollistaisi koneen tehokkaan käytön. Koneen akusto voidaan ladata täyteen sillä välin, kun lennonopettaja käy edellisen lennon lävitse oppilaan kanssa ja valmistelee seuraavan oppilaan lentoa varten. Sähkölentokoneen hankintahinta on korkea, mutta operointikulut ovat edulliset, joten kokonaiskulut ovat sitä edullisemmat, mitä enemmän sähkölentokoneelle kertyy lentotunteja.

Toiminta-ajan riittävyyteen kiinnitettävä erityistä huomiota

Sähkölentokoneen toiminta-aika on vielä tällä hetkellä koululennon toteutuksessa yleensä rajoittavin tekijä. Toiminta-ajan riittävyyteen tulee koulutuksessa kiinnittää erityistä huomiota lentoa suunniteltaessa ja itse lentosuorituksen aikana.

Lyhyt toiminta-aika tarkoittaa, että operoidaan pääsääntöisesti hyvin lähellä turvallisen toiminta-ajan rajaa. Niin ikään akkujen varaustilan tarkkailun tärkeyttä tulee korostaa, koska energian kulutus riippuu hyvin paljon siitä, miten lennetään.

Myös tarvittava energiamäärä on opittava arvioimaan kaikissa tilanteissa oikein, jotta varmasti päästään suunnitellulle lentokentälle ja jäljelle jää riittävä toimintareservi. Tässä korostuu erityisesti säätilanteen havainnointi ja sen vaikutuksien arviointi; kovassa vastatuulessa lentoaika kentälle pitenee merkittävästi verrattuna myötätuuleen.

eDA40-sähkölentokoneelle lupailtu 90 minuutin toiminta-aika alkaa olla lentokoulutuksen näkökulmasta riittävä. Yleensä koululennon pituus on enintään noin 60 minuuttia, ja pidemmät lennot kuuluvat matkalennon harjoitteluvaiheeseen.

Polttomoottorikäyttöisen, samantyyppisen lentokoneen parina sähkölentokone vaikuttaisi tarjoavan hyvän tavan laskea lentokoulutuksen kustannuksia.

Kirjoittaneet Tomi Oravasaari ja Juha Patosalmi

Oravasaari työskentelee TKI-yksikön johtajana ja Patosalmi tutkimuspäällikkönä Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun NELI – North European Logistics Institute -tutkimusyksikössä.