Lentotekniikan alan väitös auttaa kehittämään hävittäjien hydrauliikkaa

Jussi Aaltonen tutki TTY:n ensimmäisessä lentokonetekniikan alan väitöskirjassa nykyaikaisen hävittäjälentokoneen hydraulipumpun kestoikään vaikuttavia tekijöitä. Lyhyen kestoiän syiden tuntemus auttaa järjestelmien kehittämisessä.

Nykyaikaisessa lentokoneessa lähes jokainen lentokoneen liikkuva osa aina laskutelineestä lennonohjainpintoihin toimii hydrauliikan avulla. Siksi hydraulijärjestelmällä on erittäin suuri merkitys lentokoneen lentokelpoisuudelle, lentoturvallisuudelle ja käyttö- sekä ylläpitokustannuksille. Hydraulijärjestelmä on myös eräs lentokoneen suuritehoisimpia osajärjestelmiä.

– Esimerkiksi neljännen sukupolven suihkuhävittäjissä on useamman sadan kilowatin kokonaisteho enemmän sääntö kuin poikkeus. Se vastaa raskaan tela-alustaisen kaivinkoneen hydraulijärjestelmän kokonaistehoa, Jussi Aaltonen kertoo. 

Lentokoneen monitekninen luonne ja sen käyttöympäristön sekä käyttökuormitusten rajuus tekevät sen osajärjestelmien tutkimuksen hyvin haastavaksi. Osajärjestelmien erottaminen kokonaisuudesta yksittäisiksi, helposti tutkittaviksi paloiksi on usein mahdotonta. Aaltonen käytti väitöstyössään uutta menetelmää, joka yhdistelee dynaamista mallinnusta ja simulointia kenttä- ja laboratoriomittauksiin.

– Menetelmän avulla pystytään pureutumaan uudella tavalla hävittäjäkoneille hyvin tyypilliseen ongelmaan, hydraulipumpun lyhyeen kestoikään, Aaltonen sanoo.

Lähestymistapa antaa mahdollisuuden tarkastella järjestelmässä esiintyvien vuorovaikutusilmiöiden merkitystä kokonaisuudelle sekä yksittäisille komponenteille.

Jussi Aaltonen selvitti syyt hydraulipumpun lyhyelle kestoiälle puoliavoimessa niin sanotussa itsepainestuvaa (bootstrap) säiliötä käyttävässä hydraulijärjestelmässä, joka on tyypillinen neljännen sukupolven hävittäjille. Hän tutki tiettyjen suunnitteluparametrien sekä hydraulinesteessä olevan vapaan ilman vaikutusta kestoikään simuloinnin avulla.

– Yksittäisten suunnitteluparametrien vaikutuksen selvittäminen antaa uutta tietoa, jota voidaan käyttää järjestelmien suunnittelussa. Vapaan ilman määrän merkityksen tuntemus taas auttaa kehittämään koneiden huoltoa ja kunnossapitoa.

Väitöstilaisuus tiistaina 20.12.2016

Diplomi-insinööri Jussi Aaltosen lentokonetekniikan alaan kuuluva väitöskirja Interaction of Bootstrap Reservoir and Hydraulic Pump in Aircraft Hydraulic System (Bootstrap-tyyppisen säiliön ja hydraulipumpun vuorovaikutukset lentokoneen hydraulijärjestelmässä) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) Teknisten tieteiden tiedekunnassa tiistaina 20.12.2016 kello 12.00 alkaen Festian Pienessä salissa (Korkeakoulunkatu 8, Tampere). Vastaväittäjinä toimivat professori Jean-Charles Mare (Institut National des Sciences Appliques, Ranska) ja professori Petri Kuosmanen (Aalto yliopisto). Tilaisuutta valvoo professori Kari T. Koskinen TTY:n kone- ja tuotantotekniikan laitokselta.

Jussi Aaltonen (46) on paljasjalkainen tamperelainen ja työskentelee tällä hetkellä Tampereen teknillisellä yliopistolla.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-15-3886-5

Lisätietoja: Jussi Aaltonen, puh. 040 849 0522, jussi.aaltonen@tut.fi