Villi huhu MiG-21-hävittäjän korkeusennätyksestä Suomessa voi olla juuri sitä, mutta tosi korkealla on joka tapauksessa käyty. ”Jos ohjaamopaine menetetään korkealla, veri kiehuu alle 30 sekunnissa”, kertoo puolustusvoimien entinen komentaja Jarmo Lindberg.
Joulun kunniaksi T&T julkaisee uudelleen parhaita lukemistojuttuja. Tämä artikkeli on julkaistu alun perin huhtikuussa 2024.
Suihkumoottorien kehityksen tuoma suorituskykyloikka hävittäjäkalustoon oli Suomessa nopea kylmän sodan ensi vuosikymmeninä.
Ensimmäisen kerran maassamme lennettiin yliäänennopeudella, kun silloinen majuri Lauri Pekuri meni Folland Gnat -hävittäjän lehdistöesittelyssä yli yhden Machin Luonetjärvellä 31.7.1958. Tuolloin Pekurin piti nousta lakikorkeuteen ja kääntää kone syöksyyn.
Ei kulunut edes viittä vuotta, kun Ilmavoimilla oli arsenaalissaan hävittäjä, joka kykeni kaksinkertaiseen äänennopeuteen. Kyseessä on tietenkin keväällä 1963 Suomeen tullut Mikojan MiG-21, jonka eri versiot olivat Suomessa käytössä vuoteen 1998 asti.
Klassiseksi torjuntahävittäjäksi suunniteltu MiG-21 lensi kovaa. Sen suurin sallittu nopeus oli Mach 2,05 – maanopeutena korkeudesta riippuen noin 2 150 km/h.
Koneen lakikorkeudesta sen sijaan kerrotaan sangen villiä tarinaa. Epävirallisen tiedon mukaan Suomessa olisi käyty jopa 21 700 metrin korkeudessa MiG-21F-13:lla, eli ensimmäisellä Suomen käyttämällä versiolla.
Vertailun vuoksi Ilmavoimat kertoo Boeing F/A-18 Hornetin lakikorkeudeksi 15 000 metriä. Matkustajakoneet puolestaan lentävät tyypillisesti 10–13 kilometrin hujakoilla.
Kun MiG-21:stä puhutaan, pitää tietenkin aloittaa Jyrki Laukkasesta. Vuonna 1942 syntynyt insinöörieverstiluutnantti evp. on koelentämisen legenda, joka palveli Koelentueessa yhtäjaksoisesti vuodesta 1970 vuoteen 2002.
Ilmavoimissa hän keräsi ennätykselliset lähes 10 000 lentotuntia. MiG-21-tunteja Laukkasella on 1 350, toiseksi eniten Suomessa. Hän on kirjoittanut koneesta myös kattavan tietokirjan.
Laukkanen kertoo kuulleensa huhun 21 700 metristä, mutta varmaksi hän ei sitä sano. Muutakaan tietoa ennätyksestä Laukkasella ei ole.
”Sen sijaan oma suurin mittarikorkeuteni korkeusmittarin standardiasetuksella 1 013,2 mb MiG-21F-13:lla on 21 300 metriä, ja siitä oli myös tosite koneen piirturilla”, Laukkanen kertoo sähköpostitse.
Lentokoneen primäärikorkeusmittari toimii mittaamalla ilmanpainetta. Matalissa korkeuksissa käytetään kulloisenkin lentoaseman ilmanpainetta, ja siirtokorkeudella paineasetus muutetaan standardiksi, jotta kaikki ilma-alukset tosiaankin lentäisivät saman datan perusteella ja samalla korkeudella.
Laukkasen ennätyslento oli Valmetin tekemän huollon jälkeinen koelento, jonka tarkoituksena oli kiihdyttää ensin kahteen Machiin moottorin toiminnan tarkistamiseksi. Sitten noustiin tarvittaessa nopeutta korkeudeksi muuttamalla ja polttoainetilanteen mukaan 18 000 metrin korkeuteen.
”Tuolla lennolla ilma korkealla oli erityisen kylmä, koneessa oli hyvä moottori ja polttoainetilanne oli hyvä, joten säilytin kaksi Machia 18 000 metriin, jossa luin maahan moottoriarvot. Koska polttoainetilanne oli hyvä, päätin jatkaa nousua, koska ylöspäin mentiin vielä reippaasti.”
Lakikorkeuslentoa rajoitti kaksi arvoa: huippunopeus Mach 2,05 sekä pienin sallittu ilmanopeus 500 km/h, joka piti säilyttää, jotta moottori saisi riittävästi ilmaa.
Mitä korkeammalle noustaan, sitä ohuempaa on ilma, joten ilmanopeus voi laskea samalla, kun Mach-luku ja maanopeus nousevat.
Laukkasella alempi nopeusraja lähestyi koneen noustessa korkeammalle eli ohuempaan ilmaan.
”Jouduin vähän lisäämään nopeutta sen säilyttämiseksi, mutta sitten Machin luku lähestyi arvoa 2,05. Totesin, että minulle tulee vastaan pienin sallittu mittarinopeus ja suurin sallittu Machin luku. Käänsin koneen selälleen 21 000 metrissä ja vedin sauvan taakse nousun lopettamiseksi.”
Tästäkin MiG-21 kohosi vielä 300 metriä.
”Laella selällään korkeusmittari pysähtyi näyttämään 21 300 metriä. Sitten pääsin liukuun ja käänsin koneen oikein päin, otin jälkipolton pois ja menin liukuun kohti Hallia.”
Laukkanen uskoo, että jos väite 21 700 metristä pitäisi kutinsa, nopeusrajoituksia olisi rikottu suuntaan, toiseen tai molempiin.
Suomen vuosina 1978–86 hankkimalla uudemmalla koneversiolla, MiG-21BIS:llä hän on käynyt hieman yli 20 000 metrissä.
”Sitä korkeammalla tulee tuo nopeus-/Mach-raja helposti vastaan ja vaatii tarkkaa lentämistä. Tuolla 20 000 metrissä näkymä oli jo vaikuttava eikä ollut enää tarvetta kiivetä korkeammalle.”
MiG-21F-13:lla on siis todistetusti käyty 21,3 kilometrissä. Kun puhutaan uudemmasta versiosta eli MiG-21BIS:stä, vielä hieman suurempi luku tulee vastaan hieman yllättävästä paikasta, nimittäin Arkadianmäeltä:
Nykyinen kokoomuksen kansanedustaja, entinen puolustusvoimien komentaja (2014–2019) ja sitä ennen muun muassa ilmavoimien komentajana toiminut kenraali evp. Jarmo Lindberg lensi MiG-21BIS:llä yhdentoista vuoden ja 699 lentotunnin verran. Vuosina 1988–91 hän toimi Ilmavoimien MiG-esityslentäjänä.
Hornetilla Lindberg lensi 544 ja Ilmavoimien kalustolla yhteensä 3 000 tuntia.
Lindbergin mukaan 1980-luvun lopussa Ilmavoimat testasi tarkoituksella MiG-21BIS-kaluston rajoja.
”Yksilöiden suorituskyvyissä oli eroja. Joissakin oli paremmat moottorit ja joissakin tuntui olevan sellainen aerodynamiikkakin, että ne kulkivat paremmin. Vuoden 1989 tienoilla koneita lennettiin ja vertailtiin, ja tavallaan selvisi, että joillakin niistä pääsi kylmissä olosuhteissa suuremmalle nopeudelle ja korkeudelle.”
MiG-21:n suorituskyvyn kannalta tärkein tekijä oli tropopaussin lämpötila. Tropopaussi on ilmakehän alue, jonka korkeus on navoilla keskimäärin 8 kilometriä ja päiväntasaajalla 18 kilometriä. Tropopaussissa vallitsee vakiolämpötila, ja sen yläpuolella lämpötila alkaa taas nousta.
”Jos tropopaussin alareuna on kylmä ja korkealla, MiGillä on helppo kiihdyttää yliäänipuolelle. Jos lämpötila on –70 astetta –50:n sijaan, hyvällä koneyksilöllä pääsee tosi koviin nopeuksiin ja tosi korkealle. Matalalla olevassa lämpimässä tropopaussissa olisi loppunut polttoaine ennen kuin niihin korkeuksiin olisi päässyt.”
Lakikorkeus- ja huippunopeuslennoille lähdettiin Karjalan lennoston tukikohdasta Rissalasta. Käytettävästä kiitotiestä riippuen lentoreittejä kutsuttiin Kajaanin tai Savonlinnan raiteiksi.
”Etelään lähdettäessä lennettiin Savonlinnan NDB-majakalle ja noustiin aliääninopeudella perusmoottorilla (ilman jälkipolttoa) noin 11 kilometriin”, Lindberg kertoo.
Majakan kohdalla käännyttiin takaisin pohjoiseen. Tropopaussin korkeudella MiG-21 laitettiin liukuun ja jälkipoltto laitettiin päälle. Koneen annettiin kiihtyä ylisooniselle nopeudelle. Menetelmää kutsuttiin nimellä Rutowski-kiihdytysprofiili.
”On kaksi erilaista profiilia. Toisessa mennään ylöspäin sama ilmanopeus säilyttäen, jolloin Mach-luku nousee koko ajan. Sitten on nousuprofiili, jossa optimoidaan se, että kone menee pienemmällä Mach-luvulla korkealle.”
Huippunopeutta tavoiteltaessa lentäjä nousi ylöspäin suuremmalla ilmanopeudella, jolloin polttoainetta kului enemmän, mutta lopulta saavutettiin suurempi Mach-luku. Myös MiG-21BIS:n suurin sallittu nopeus on Mach 2,05.
”Moottorin suorituskyky mahdollistaisi huomattavasti suurempiakin nopeuksia helposti, mutta siinä on se riski, että koneen pinta kuumenee liikaa ja esimerkiksi ohjaamon kuomusta alkaa sulaa kitti pois. Siinä voi tulla tosi paha mieli, jos ikkunat lähtevät.”
Toinen nopeutta rajoittava tekijä oli Tumanski-suihkumoottorin suihkuputken maksimilämpötila 740 astetta. Jos lämpötila lähestyi tätä rajaa, tehoa piti vähentää maksimijälkipoltolta minimille tai jopa perusmoottorille.
MiG-21:n suorituskyvyn salaisuus piilee moottorin ilmanotossa.
”Moottorin edessä oleva kartio liikkuu automaattisesti niin, että ahtimelle tulee koko ajan aliäänennopeudella mahdollisimman pyörteetöntä ja stabiilia ilmaa. Vastaavasti Hornet ja muut hävittäjät, joissa moottorin ilmanotto on kiinteä, eivät yleensä pysty menemään yli 1,6–1,8 Machin. Kun ei ole liikkuvaa ilmanottoa, ilma ei ole ahtimelle tullessaan enää optimaalista, eikä moottori tuota enää niin paljon tehoa että kone kiihtyisi.”
Ennätyskorkeuslennollaan Lindberg ei lakikorkeudessa lentänyt kahta Machia.
”Muistaakseni tässä tapauksessa uhrattiin vähän energiaa sille, että kun kone on hyvä yksilö ja lentää korkealle, niin lopulta voi vetää vähän jyrkemmälle nousukulmalle, ilmanopeutta ja Mach-lukua uhraten.”
Ilmanopeuden alaraja oli aiempaa pienempi. 1980-luvun lopulla koelentokeskus oli suorittanut sarjan koelentoja, joiden tuloksena MiG-21BIS:n suurin sallittu kohtauskulma lennettäessä nostettiin 33 asteeseen ja pienin sallittu ilmanopeus laskettiin 300 kilometriin tunnissa.
”Tämän seurauksena Suomessa pystyttiin ajamaan MiGillä parempaa kaartotaistelua kuin Neuvostoliitossa, eli koneista saatiin huomattavasti ketterämpiä”, Lindberg kertoo.
Lakikorkeuslennot tehtiin sileällä koneella, siis ilman aseistusta tai ulkoisia polttoainesäiliöitä.
”Lisäpolttoainesäiliöillä voi mennä yliäänipuolelle, mutta ei niillä ole mitään asiaa maksimisuorituskyvylle eikä maksimikorkeuksille. Ainoa tapa, joilla niistä olisi ollut hyötyä, olisi ollut se, että ottaa vaikka kolme lisätankkia, ajaa nousun 11 kilometriin ja laukaisee ne pois. Sitten olisi suurella polttoaineella lähtenyt menemään yliäänipuolelle ja olisi saanut huomattavasti suuremman toiminta-ajan stratosfääriin.”
Menetelmää ei tietenkään käytetty sen vaarallisuuden vuoksi.
”Niitähän sitten sataa jonnekin päin maakuntaa. Jos tankki tulee sisään ladon katosta, siinä voi tulla paha mieli. Vaikka menisit minne korpialueelle, pudottavaa matkaa on paljon ja pinta-ala on suuri, koska tuuli vie tankkeja mennessään.”
Täydellä jälkipoltolla hävittäjämoottorit kuluttavat erittäin paljon polttoainetta. Laukkasen mukaan MiG-21F-13 kulutti pahimmillaan 200 litraa minuutissa.
”MiG-21F-13:n sisäinen polttoaine oli 2 480 litraa, ja siihen sai rungon alle yhden 490 litran lisäsäiliön. Tuo suuri kulutus oli nimenomaan maksimijälkipoltolla aivan matalalla suurella nopeudella”, Laukkanen kertoo.
MiG-21BIS:n sisäinen polttoainekapasiteetti taas oli 2 885 litraa. Koneeseen sai kolme 490 litran lisäsäiliötä, joista yksi sijoitettiin rungon alle ja yhdet kummankin siiven ulompiin ripustimiin. Laukkasen mukaan kone kulutti maksimissaan 300 litraa minuutissa lennettäessä suurimmalla teholla, tässäkin tapauksessa aivan matalalla ja suurella nopeudella.
”Kymppitonnissa noin 1 000 km/h matkanopeudella (tosinopeus) kulutus oli vain 35–40 litraa minuutissa riippuen painosta ja ulkoisesta kuormasta. Esimerkiksi pisin oma lentoni oli päivystyslento Itämerellä kahdella lisäsäiliöllä 1,5 tuntia. Käytin lennolla jälkipolttoa nousussa ja kaarrossa tunnistettavan RC-135V-koneen siivelle.”
Vastaavasti taas tyhjäkäyntiliuku esimerkiksi 10 000 metristä vei polttoainetta vain noin 50 litraa ja matkaa kertyi lähes 100 km.
”Maksimikulutuksia ei voinut kauaa säilyttää vaakalennossa, koska kone olisi kiihtynyt yli sallittujen nopeuksien kaikissa korkeuksissa.”
Lakikorkeudessa ja suurilla nopeuksilla MiGin toiminta-aika jäi Jarmo Lindbergin mukaan mitättömäksi, ja ohuessa ilmassa hävittäjän liikehtimiskyky oli suurissa korkeuksissa heikko.
”G:tä siellä ei saa paljon mitään, ja kaartoja kutsuttiin syystäkin maakuntakaarroiksi. Kaartosäteet olivat ihan valtavia, 10–20 kilometriä. Kun koneet niissä korkeuksissa vetivät juovaa, oli aikanaan Rissalasta helppo nähdä, miten valtavalla alueella se juova kääntyi.”
Yläpuolella kaartuvaa taivasta Lindberg kuvaa siniseksi sametiksi.
”Kirkkaalla säällä se oli tosi mielenkiintoista. Maapallon pyöreyden pystyi näkemään. Jos Pohjola oli täysin kirkas, asetelma oli vähän sellainen, että oikealla puolella oli Venäjä, vasemmalla Ruotsi, ja Suomi jäi mahan alle siiven ja rungon katveeseen.”
Lentäjän tuli suojata silmänsä erillisellä visiirillä voimakkaan ultraviolettisäteilyn vuoksi. Suurissa korkeuksissa varustuksena oli niin kutsuttu kosmonautin puku.
”Siellä piti olla painehanskat ja -sukat sekä kosmonautin kypärä. Jos ohjaamopaine menetetään korkealla, veri kiehuu alle 30 sekunnissa. Painepuvulla pelastetaan se, että kone kyetään ajamaan alempiin korkeuksiin.”
Paineenlaskutilanteessa suurimmassa vaarassa ovat ruumiin ääreisosat, joissa veri kiehuisi ensimmäisenä.
”Varpaat ja sormet muuttuvat nakeiksi tosi nopeasti. Olosuhteet ovat hyvin vaativat.”
Kaksinkertaisella äänennopeudella lentäminen ei Lindbergin mukaan tuntunut sen erikoisemmalta kuin alemmissakaan nopeuksissa.
”Myöskään yliäänipuolelle meno ei tunnu missään. Tarkan hetken näki siitä, että kun yliäänipaineaalto tuli läpi pitotputken kärjestä, muutaman sekunnin ajan näki kun Mach-mittari värähti. Silloin koneen kärki siirtyi yliäänipuolelle.”
Operatiivisissa tehtävissä koneen kantama asevarustus lisää hävittäjäkaluston ilmanvastusta, mikä taas heikentää suorituskykyä.
”Poikkeuksena Hornet-kaluston siivenkärjissä olevat Sidewinder-ohjukset, joiden takaosan ristikkäiset siivekkeet leikkaavat siivenkärkipyörteen pois, joten Hornetin vastusarvo on silloin pienempi kuin ilman ohjuksia”, Lindberg kertoo.
MiG-21:n tapauksessa neuvostoliittolaiset infrapuna- ja tutkaohjukset ja ohjusten ripustimetkin lisäsivät vastusta.
Lindbergin mukaan ohjusvarustuksessa olevalla koneella pystyttiin kuitenkin lentämään korkealle.
”Konehan oli tehty nimenomaan yliääniohjustorjuntaprofiilia varten. Taistelunjohtajan johtamana se suunnataan kuvaamallani profiililla suuriin korkeuksiin ampumaan ohjukset ja siitä melkein heti palaamaan pois.”
Lindbergilläkään ei ole tietoa MiG-21:n varsinaisesta korkeusennätyksestä. Karjalan lennostossa koneen suorituskykytestejä teki pieni, vain neljän lentäjän joukko.
”Me kaikki varmaankin lensimme sinne 21 kilometriin, mutta en muista, että kukaan olisi koskaan kertonut lentäneensä yli 22 kilometrin.”
Lue myös:
