Toimittajat olivat 6. toukokuuta 1937 odottavalla kannalla Lakehurstin lentosatamassa New Jerseyn osavaltiossa Yhdysvalloissa. Heidän päänsä päällä valmistautui ankkuroitumaan kiinnitystorniin natsi-Saksan zeppeliini LZ 129 Hindenburg.
Herkästi syttyvällä vetykaasulla täytetty 245-metrinen ilmalaiva leimahti yhtäkkiä tuleen. Puolessa minuutissa Hindenburg pudota rojahti maahan, ja lieskat löivät sen rungosta. Tulimeressä kuoli 35 kaikkiaan 97 matkustajasta ja miehistön jäsenestä.
Hindenburgin dramaattinen haaksirikko päätti suurten ilmalaivojen 1920-luvulla alkaneen kulta-ajan, mutta nyt muun muassa brittiläisen Hybrid Air Vehicles -yhtiön insinöörit kaavailevat palauttavansa ilmalaivat taivaalle.
Valmistaja pyrkii kehittämään uuden ilmalaivasukupolven, joka on usealla tavalla paljon turvallisempi.
Ensinnäkin Airlander 10 sisältää vedyn sijasta heliumia, ja toiseksi tietokonelaskelmien on määrä tehdä 98-metrisestä ilmalaivasta suorituskykyisempi ja optimoida nostovoima hyödyntämällä aerodynaamisia ominaisuuksia toisin kuin entisissä ilmalaivoissa.
Suunnitelmien mukaan Airlander 10 toimii lähtölaukauksena ilmalaivojen uudelle tulemiselle. Niitä on tarkoitus käyttää useisiin tehtäviin rahdin kuljettamisesta luksusmatkojen toteuttamiseen tiettömien taipaleiden taakse.
Airlander lentää kolmella periaatteella
Airlander 10:n erottaa entisaikojen ilmalaivoista se, että siinä nostovoimaa tuottaa helium ja että siihen on suunniteltu aerodynaamisia ominaisuuksia parantava runko.
Helium on ilmaa kevyempää
Airlander 10:n runko on täytetty jalokaasu heliumilla, joka tuottaa suuren osan ilmalaivan nostovoimasta. Helium ei ole palovaarallista niin kuin vety, jota käytettiin ilmalaivojen kulta-ajalla. Tätä nostovoiman tyyppiä kutsutaan aerostaattiseksi.
Kaksiosainen runko luo aerodynaamista nostovoimaa
Kun Airlander 10 lentää eteenpäin, sen kaksi toisiinsa liittyvää runkoa huolehtivat aerodynaamisen nostovoiman luomisesta. Ilman virtaukset aluksen ympärillä saavat aikaan jopa puolet lennon aikaisesta nostovoimasta. Rungosta ulkonevat siivet lisäävät aerodynaamisuutta.
Moottorit nostavat ja vievät eteenpäin
Airlander 10:tä kuljettavat etu- ja takaosan neljä moottoria palvelevat ohjausta ja nostovoiman tuottoa. Takamoottorit työntävät ilmalaivaa eteenpäin, ja kääntyvillä etumoottoreilla sitä on mahdollista sekä nostaa ylöspäin että jarruttaa laskeutumisen aikana.
Kolmen ratkaisun yhdistelmä
Airlander 10 saa suuren osan nostovoimasta jalokaasu heliumista, joka ei ole vanhoissa ilmalaivoissa käytetyn vedyn tapaan palovaarallista. Airlander 10 toimii kuitenkin samalla periaatteella kuin tavalliset lentokoneet, nimittäin hyödyntämällä aerodynamiikasta peräisin olevaa nostovoimaa, kun ilma kulkee pitkin rungon ylä- ja alapuolta.
Nostovoimaa saa aikaan kaksirunkoisen ilmalaivan erikoinen muoto, joka erottaa Airlander 10:n leimallisesti sikarin muotoisista zeppeliineistä.
Tulevaisuuden ilmalaiva tuottaa nostovoimaa vielä kolmannellakin tavalla. Se on varustettu neljällä dieselmoottorilla, joista kaksi on etu- ja kaksi takaosassa. Ne antavat alukselle nosto- ja työntövoimaa helikopterista tutulla tavalla.
Huippunopeudellaan noin 150 kilometriä tunnissa Airlander 10 ei pysty kilpailemaan tavallisen lentoliikenteen kanssa, jossa matkustajakoneet kiitävät taivaalla tyypillisesti 700–800 kilometrin tuntivauhtia. Nopeusrintamalla kokemastaan häviöstä huolimatta ilmalaiva on vaikea vastustaja useilla muilla osa-alueilla.
Kiitotietä ei tarvita
Airlander 10 voi pysyä ilmassa viisi päivää yhteen kyytiin. Siksi se sopii hyvin pitkiin tehtäviin syrjäseuduilla, joille ei voida muuten lentää kenttien puuttumisen vuoksi.
Suurimpia etuja onkin se, että ilmalaiva ei vaadi nousua ja laskua varten minkäänlaista kiitotietä.
Koska Airlander 10 on tosiasiassa ilmaa raskaampi, se ei tarvitse zeppeliinien tapaan erityistä asemaa kiinnitystorneineen.
Ilmalaivassa on laskeutumisteline, joka mahdollistaa laskeutumisen melkeinpä minne tahansa maapallolla, kunhan alusta on riittävän kova ja suhteellisen tasainen.
Airlander 10:n laskeutumisteline voidaan vetää sisään lennon ajaksi ilmanvastuksen pienentämiseksi.
Ilmalaivaa kuljettavat ensi alkuun dieselmoottorit, mutta ennen pitkää ne on tarkoitus vaihtaa sähkömoottoreihin ympäristösyistä. Rungossa on ilmaonteloita, jotka muun muassa auttavat pitämään yllä painetta ilmalaivassa.
Valtteina kaksoisrunko, sähkömoottorit ja vaihdettava matkustamo
Airlander 10:tä kuljettavat ensi alkuun dieselmoottorit, mutta ennen pitkää ne on tarkoitus vaihtaa sähkömoottoreihin ympäristösyistä. Runko on suunniteltu sellaiseksi, että se hyödyntää nostovoimaa samalla tavalla kuin lentokoneen siipi. Matkustamo- ja rahtimoduulit voidaan vaihtaa tarvittaessa.
Etua kaksiosaisesta rungosta
Runko koostuu kahdesta soikeasta säiliöstä, jotka on liitetty yhteen. Rakenne tuottaa nostovoimaa samalla periaatteella kuin lentokoneen siipi, sillä osa ilmasta imeytyy päälle. Runko valmistetaan niin sanotusta hiili- ja lasikuitukomposiittimateriaalista, joka vahvistetaan ja tiivistetään laminoimalla. Kumpikin säiliö sisältää useita pienempiä ilmaonteloita, jotka muun muassa auttavat pitämään yllä painetta ilmalaivassa, kun heliumsäiliöiden paine muuttuu lämpötilan ja lentokorkeuden vaihtelun mukaan.
Hybridi lentää myös sähköllä
Ilmalaivassa on neljä dieselmoottoria – kaksi edessä ja kaksi takana. Tavoitteena on kuitenkin korvata dieselmoottorit sähkömoottoreilla ilmaston ja ympäristön suojelemiseksi ja melutason laskemiseksi. Takaosan moottorit kuljettavat eteenpäin, ja etuosan moottorit huolehtivat ohjauksesta ja lentokorkeuden muutoksesta. Airlander voi laskeutua turvallisesti kahdella moottorilla.
Matkustaja- ja rahtikuljetuksia
Airlander on suunniteltu modulaariseksi. Se tarkoittaa, että useat ilmalaivan osat, kuten moottorit ja matkustamo, voidaan vaihtaa helposti. Airlander 10:een on suunniteltu esimerkiksi 90-paikkainen matkustajamoduuli. Kun matkustamo vaihdetaan rahtimoduuliin, Airlanderilla voidaan kuljettaa tavaraa vaikeapääsyisille seuduille.
Hybrid Air Vehicles ilmoittaa Airlander 10:n enimmäishyötykuormaksi joko kymmenen tonnia rahtia tai 100 matkustajaa ja toimintamatkaksi jopa 7 500 kilometriä.
Lukuisat Airlander 10 -visiot ovat toistaiseksi olemassa vain Hybrid Air Vehicles -yhtiön markkinointiosaston tietokoneilla. Tähän mennessä lentoon ovat päässeet vasta ilmalaivan koemallit. Yrityksen mukaan ilmalaivaa aiotaan käyttää kuitenkin muun muassa eräänlaisena risteilyaluksena, jolla matkastaan hyvän hinnan maksavia asiakkaita viedään harvinaisiin ja vaikeapääsyisiin retkikohteisiin, kuten pohjoisnavalle.
Toinen käyttötarkoitus perustuu rahdinkuljetustarpeisiin. Ilmalaivalla voidaan toimittaa katastrofialueille nopeasti hätäapua silloinkin, kun muut yhteydet ovat poikki.
Tehtävää varten Hybrid Air Vehicles kaavailee uutta, suurempaa mallia – noin 120 metriä pitkää raskassarjalaista, Airlander 50:tä. Sen kuljetuskapasiteetiksi suunnitellaan 60:tä tonnia, mikä vastaa kuutta 20 jalan konttia tai 200:aa matkustajaa.
Kehitetty armeijalle
Airlander 10:n ensimmäinen versio nousi ilmaan vuonna 2016, ja silloin se oli maailman suurin ilma-alus.
Kaksoisrunkonsa vuoksi 92 metriä pitkää ilma-alusta alettiin kutsua leikillisesti lentäväksi pyllyksi. Kuten valmistajan nimi Hybrid Air Vehicles kertoo Airlander 10 on hybridi eli usean eri ilma-alustyypin yhdistelmä.
Airlander 10:n historia ulottuu vuoteen 2010, jolloin Yhdysvaltojen puolutusvoimat antoi Hybrid Air Vehicles- ja Northrop Grumman -yhtiöille tehtäväksi suunnitella ilmalaiva.
Kyseessä oli puolustusvoimien LEMV- eli Long Endurance Multi-Intelligence Vehicle -hankkeen ensimmäinen vaihe. Hanke tähtää ilmalaivaan, jota voidaan käyttää muun muassa valvontaan, tiedusteluun ja etsintään.
Elokuussa 2012 aloitti koelennot ensimmäinen prototyyppi, HAV3, Lakehurstissa New Jerseyssä – siis samassa paikassa, jossa LZ 129 Hindenburg oli tuhoutunut 75 vuotta aiemmin.
Epäonninen Airlander 10 -alus noin tunnin matkan päässä Lontoosta Cardingtonin lähistöllä marraskuussa 2017. Maailman pisin ilma-alus irtosi ensin kiinnitysköysistään. Ilmalaivan järjestelmät alkoivat automaattisesti tyhjentää heliumia rungosta, ja alus pääsi maahan. Kaksi maassa ollutta henkilöä kuitenkin loukkaantui lievästi.
Ilmalaivoilla on useita sotilaskäytön kannalta kiinnostavia ominaisuuksia. Ne voivat muun muassa pysyä ilmassa pitkän aikaa. Pian ensilennon jälkeen puolustusvoimat kuitenkin jäädytti LEMV-hankkeen budjettileikkausten takia. Hybrid Air Vehicles päätti muuttaa sotilastarpeisiin suunnitellun HAV3:n siviiliversioksi ja nimesi sen uudelleen Airlander 10:ksi, mutta täysin uudenlaisen hybridi-ilmalaivan kehittäminen ja valmistaminen on osoittautunut hieman ongelmalliseksi.
Sähkömoottorit vihertävät ilmailua
Airlander 10:n prototyyppi ehti tehdä seitsemän koelentoa. Elokuussa 2016 ohjaamon etuosa vaurioitui, kun suuren mediahuomion kohteena ollut Airlander 10 päätyi nokalleen epäonnistuneen laskeutumisen jälkeen. Kellahdus tapahtui pienellä nopeudella, eikä kukaan loukkaantunut. Marraskuussa 2017 sattui seuraava onnettomuus: Airlander 10 irtosi kiinnitysköysistään.
Ilmalaivan järjestelmät alkoivat automaattisesti tyhjentää heliumia rungosta, ja sen ansiosta Airlander 10 palasi nopeasti ja turvallisesti takaisin maanpinnalle.
Onnettomuudet eivät ole hillinneet Hybrid Air Vehicles -yhtiön intoa valloittaa taivas taas ilmalaivoilla. Vuoden 2020 alussa yritys esitteli joukon uusia Airlander 10:n muunnoksia. Esimerkiksi pituus voi kasvaa 92 metristä 98 metriin, mutta matkustamo pysyy 46 metriä pitkänä ja kuusi metriä leveänä.
Hybrid Air Vehicles on tehnyt uusia tuulitunnelikokeita ja simuloinut ilman liikkeitä aluksen ympärillä saadakseen selville, kuinka sen ohjattavuutta ja suorituskykyä voidaan parantaa optimoimalla rungon muoto ja pienentämällä ilmanvastusta ja samalla neljän dieselmoottorin polttoaineenkulutusta.
Heliumilla tuotettava nostovoima merkitsee jo sinänsä vihreämpää lentämistä. Airlander 10 kuluttaa nimittäin paljon vähemmän polttoainetta kuin lentokone noustessaan ilmaan, koska ilmalaivan sisällä oleva kaasu kumoaa suuren osan siitä painosta, joka täytyy irrottaa maasta. Se ei ole kuitenkaan ainoa askel vihreämmän ilmailun suuntaan.
Ilmalaiva täynnä ilmaa merenpinnantasossa
Lentäjä säätelee nostovoimaa tiivistämällä heliumia onteloissa ilmalla. Kun ilmaa pumpataan sisään, aluksesta tulee painavampi. Maassa ilmaontelot ovat täynnä, joten ilmalaiva on ilmaa raskaampi. Piirroksessa ilma on merkitty vaaleanharmaalla värillä.
Helium sekoittuu ilmaan kolmessa kilometrissä
Mitä enemmän lentäjä poistaa ilmaa venttiilien kautta, sitä enemmän heliumia tulee säiliöön ja sitä ylemmäs ilmalaiva nousee. Tummanharmaa väri tarkoittaa heliumia.
Kuudessa kilometrissä kantokyky on suurimmillaan
Kun ilma on päästetty pois, ilmalaiva saavuttaa suurimman kantavuutensa.
Suunnitelmien mukaan ilmalaiva varustetaan viiden vuoden kuluessa sekä diesel- että sähkömoottoreilla. Hybrid Air Vehicles kehittää yhteistyössä muun muassa Nottinghamin yliopiston kanssa 500 kilowatin sähkömoottoria, jota on tarkoitus alkaa testata maassa vuonna 2020.
Hybrid Air Vehicles kertoo, että sähkömoottoreista tulee joko akku- tai vetypolttokennokäyttöisiä. Tarkoituksena on päästä kokonaan eroon fossiilisesta polttoaineesta.
Yrityksen mukaan tuleva malli aiheuttaa 90 prosenttia vähemmän hiilidioksidipäästöjä kuin suuret kaupallisessa käytössä olevat rahtikoneet. Uuden Airlander 10 -version odotetaan valmistuvan vuosikymmenen puoliväliin mennessä. Kun prototyyppi pääsee varsinaiseen tuotantoon, ilmalaivoja on tarkoitus valmistaa 12 kappaletta vuodessa.
Näköpiirissä on kova kilpailu
Hybrid Air Vehicles ei ole ainoa yritys, joka näkee ilmalaivojen tulevaisuuden valoisana. Yhdysvaltalainen Lockheed Martin on kehittänyt Hybrid Airshipin, jossa on tilaa 19 matkustajalle ja 21 tonnille rahtia. Sen on tarkoitus muun muassa palvella kaivoksia, joiden kuljetukset on liian kallista tai hankalaa järjestää maanteitse.
Myös Googlen toinen perustaja Sergei Brin näkee ilmalaivoissa mahdollisuuksia. Brittilehti The Telegraphin mukaan it-miljardööri rakennuttaa jättiläismäistä 150 miljoonan dollarin ilmalaivaa Kaliforniassa sijaitsevassa hallissa, jonka Google on ostanut Nasalta.
Noin 200 metriä pitkän ilmalaivan on tarkoitus toimia paitsi Sergei Brinin yksityisenä risteilyaluksena myös hätäavun toimittamiseen käytettävänä rahtikoneena, joka voi lähteä nopeasti mille tahansa katastrofialueelle.
Vuonna 1937 ilmeisesti hankaussähkön purkaus sytytti ilmalaiva Hindenburgin vedyn tuleen ja aiheutti 35 ihmisen kuoleman. Tulevaisuuden ilmalaivojen kehittäjät ovat varmoja siitä, että nykyaikainen tekniikka ja erilaiset turvatoimet saavat väen taas matkustamaan niillä.