Puunjalostus24.11.2017

Koivuvaneri on säilyttänyt asemansa lentokoneiden valmistuksessa

Birch plywood was one of the first engineered composites to appear in aircraft structures.

Koivuvaneri oli yksi ensimmäisistä komposiiteista, jota alettiin käyttää lentokoneen rakenteissa. 

Suurin osa mieltää vanerin rakennusmateriaaliksi tai huonekalujen raaka-aineeksi, mutta vaneri on ollut tärkeässä roolissa ilmailussa niin kauan, kun lentokoneita on ollut olemassa. Koivuvaneri oli yksi ensimmäisistä komposiiteista, jota alettiin käyttää lentokoneen rakenteissa. Ehkä yllättäenkin koivuvaneria, ja erityisesti koivuohutviiluvaneria käytetään lentokoneissa myös nykyään, kuten Colin Cheese ja hänen ystävänsä ovat todistaneet entisöimällä DH-88 Comet racerin käyttäen 1,5 - 3,0 mm Koskisen koivuvaneria.

Ensimmäisten lentokoneiden rakenteet olivat lähes yksinomaan puuta metallivahvisteilla ja kangaspäällysteellä. Painon minimointi on avainasemassa lentokoneen suunnittelussa, ja puu on yllättävän tehokas materiaali oikein käytettynä. Yleisimmin käytetty puulaji on sitkakuusi, joka tulee koillisesta Kanadasta, missä ankarat talvet vahvistavat hidasta kasvua ja tiheää syyrakennetta. Lämpimimmissä oloissa kasvanut puu on harvempaa ja siksi heikompaa. Testit ovat osoittaneet sitkakuusen tehokkaimmaksi puulajiksi lujuus-/painosuhteeltaan, mutta myös muut puulajit, kuten douglaskuusi, pääsevät hyvin lähelle, joskin painon kustannuksella.

Mihin koivuvaneria sitten käytetään lentokoneiden valmistuksessa?  Jos tukikolmiot, joihin osat kiinnitetään, jätetään huomioimatta, koivuvanerin pääasiallinen käyttö on tukiverkossa ja koneen muotojen hahmottamisessa. Kankaat toimivat hyvin päällystysmateriaalina pienessä ja hitaassa lentokoneessa, mutta nopeuden kasvaessa tarvitaan tasaisempia ja aerodynaamisempia muotoja jäykillä pinnoilla. Ristirakenteinen koivuvaneri sopii erityisen hyvin pintamateriaaliksi lentokoneeseen.

DH-88 Comet G-ACSS -lentokone rakennettiin koivuvanerista ja kuusesta.

DH-88 Comet G-ACSS -lentokone rakennettiin koivuvanerista ja kuusesta.

DH-88 Comet G-ACSS -lentokone rakennettiin koivuvanerista ja kuusesta 30-luvun puolivälissä

Vuonna 1934 Geoffrey De Havilland oli huolissaan tunnustetun ilmailualan häviämisestä Iso-Britanniasta, ellei äkillisiä toimenpiteitä tehtäisi. ”MacRobertsonin” lentokilpailu Englannista Australiaan kiinnitti kansainvälisen huomion jo siksikin, että kisassa olisi paljon mielenkiintoisia osallistujia.

De Havilland päätti suunnitella ja rakentaa pitkiin matkoihin erikoistuneen, kaksimoottorisen kilpalentokoneen, jossa olisi useita innovaatioita vain vähäisillä kompromisseilla mukavuuden ja yksinkertaisuuden vuoksi. Hänen tiiminsä tarvitsi rakennustavan, joka soveltuisi nopeaan prototyyppien tekemiseen ja olisi tunnettu laadustaan. Sen vuoksi he valitsivat materiaalit, jotka tunsivat parhaiten eli kuusen ja koivuvanerin. 

Lopullinen malli, DH-88 Comet oli aikansa parhaita, ja yksi näistä koneista, G-ACSS ”Grosvenor House” (kuva yllä), voitti kisan tiukan kilpailun päätteeksi.

Ylösalaisin oleva kattamaton lentokoneensiipi, jonka alapalkit on päällystetty koivuvanereilla.

Ylösalaisin oleva kattamaton lentokoneensiipi, jonka alapalkit on päällystetty koivuvanereilla.

Tämä lentokone lentää edelleen osana Shuttleworthin kokoelmia, ja se voidaan nähdä heidän lentokentällään Old Wardenissa Bedfordshiressä Isossa-Britanniassa.

Myös toinen kolmesta kisaan osallistuneista koneesta on yhä olemassa. Kone on entisöitävänä Derbyn lentokentällä Isossa-Britanniassa. Tätä lentokonetta lensi Mollisonin aviopari. Ihmiset tuntevat kuitenkin paremmin kuuluisan naispilotin hänen tyttönimellään Amy Johnson. Valitettavasti Mollisonit eksyivät Intiassa johtaessaan kisaa. Kun he vihdoin löysivät lentokentän, he tankkasivat huonolaatuista polttoainetta, joka vahingoitti koneen moottoreita, minkä vuoksi he joutuivat jättämään kisan kesken.

Legendaarinen lentokone entisöidään käyttämällä ohutviiluvaneria 

Oltuaan hylättynä vuosien ajan Mollisonien lentokonetta entisöivät nyt asialle omistautuneet vapaaehtoiset lentokoneinsinöörien valvonnassa. He haluavat nähdä koneen taas lentävän mahdollisimman pian. Seuraavat kuvat näyttävät hyvin koivuvanerin suurta tarvetta entisöinnissä.

”Runko on (kts. otsikkokuva) on päällystetty (skinned) 1,5 - 3,0 mm vanerilla. Ohjauspinnat, kuten peräsin on myös päällystetty 1,5 mm vanerilla. Siiven ulkolaita on myös koivuvaneria, mutta materiaali vaihtuu vähitellen runkoa kohti tultaessa paksumpaan kuuseen.” kertoo Colin Cheese, joka on yksi vapaaehtoisista lentokoneen entisöijistä.

Kaksi yhteen liitettyä siiven puolikasta keskellä siipeä. Etu- ja takapalkkeihin lisätään vielä vanerituet.

Kaksi yhteen liitettyä siiven puolikasta keskellä siipeä. Etu- ja takapalkkeihin lisätään vielä vanerituet.

”Nämä kuvat kertovat, kuinka riippuvaisia olemme koivuvanerista, joka on parasta mahdollista laatua. Suurin osa koneen kunnostuksessa käytetystä koivuvanerista on Koskisen valmistamaa.”

Ensimmäinen kuva kuvaa ylösalaisin olevaa kattamatonta lentokoneensiipeä. Metallikehikko on laskutelineen/moottorin kehikko. Alhaalta vasemmalta ylös oikealle diagonaalisesti kulkevat osat ovat siipipalkkeja, joissa sisäosa on kuusta ja alapalkit on päällystetty vaihtelevan paksuisilla koivuvanereilla alkaen 10 mm paksuisesta koivuvanerista, joka kaventuu kärkiä kohti 1,5 mm paksuiseksi. Ruskeat tahrat ovat liimaa. Entisöijät käyttävät Aerodux-nimistä resorsinolipohjaista liimaa, joka on hyvin luotettavaa.

Koivuvanerilla verhoiltu horisontaalinen vakain.

Koivuvanerilla verhoiltu horisontaalinen vakain.

”Haluamme kiittää Koskista heidän toimittamastaan ja valmistamastaan korkealaatuisesta koivuvanerista. Ilman sitä projekti ei olisi ollut mahdollinen.” sanoo Cheese.

Lisää projektista voi lukea heidän nettisivuillaan.

Miksi ohutviiluvaneri?

Koskisen ohutviiluvaneri, joka tunnetaan myös lentokonevanerina, on tunnettu kimmomoduulistaan, taivutuslujuudestaan ja lohkeamattomuudestaan materiaalia työstettäessä. Tämän vuoksi ohutviiluvaneri on täydellinen materiaali lentokoneenrakennukseen, unohtamatta sen ekologisuutta ja luonnollisuutta verrattaessa esimerkiksi muoviin.

KoskiPly exterior-liimatun ohutviiluvanerin taivutuslujuus on testattu standardin EN 310 mukaan.

KoskiPly exterior-liimatun ohutviiluvanerin taivutuslujuus on testattu standardin EN 310 mukaan.