Kumlingeen: Pieni retki isojen valojen maailmaan

Julkaistu

Teksti Ossi Korhonen
Kuvat Ossi Korhonen, Sauli Vainio
Kumlingen valomajakan torni on 15 metrin korkuinen. Se sijaitsee kalliolla 42 metrin korkeudessa merenpinnasta. Siitä puuttuu vain valojärjestelmä. Kuva: Ossi Korhonen
Sauli Vainio ja Ossi Korhonen lensivät Ikaruksella Kumlingeen; Ossi Korhonen valottaa Ilmailun lukijoille majakoiden ominaisuuksia.
Mikä olisi parempaa ajanviettoa lentopojalle, kuin hypätä puikkoihin ja lähteä ilmailuretkeilemään. Näin teimme CAVOK-päivän kunniaksi, minä ja Sauli ”Sale” Vainio.
Vaikka molemmilla on omat ultra Ikarukset, Salella C-malli ja minulla B, lensimme yhdessä. Kaksi kookasta ja komeaa ukkoa mahtuu yhteen Ikarukseen, ja on mukava rupatella lennon lomassa. Painonnostokitin salliman + 90 kilon mukaan olimme lainkuuliaisesti asialla. Kävimme Kumlingessa, koska sieltä löytyy mielenkiintoista ilmailuhistoriaa.
Lähdimme Forssasta ja katselimme Ikaruksen maisemakonttorista tunnin ja vartin syksyn ruskaisia maisemia ja kaunista saaristoa. Bongasin myös vanhana lintumiehenä lukuisia syysmuutolla olevia haukkoja. Vanhasta lentopäiväkirjasta huomasin käyneeni siellä 37 vuotta sitten Piper Arrowilla työporukan kanssa saaren sääasemaa katsastamassa.
Suurtehoinen 1 800 000 kynttilän linssi peileineen on halkaisijaltaan noin 0,5 metriä. Linssejä oli kaksi toisiinsa nähden 180 asteen kulmassa. Kun se pyöri ympäri kahdeksassa sekunnissa, välähti valo joka neljäs sekunti. Kuva: Ossi Korhonen
Fillarit alle ja valomajakalle
Kentällä on fillareita käytettävissä ja poljimme mökkikylän kautta hotelliin. Viimeistä päivää auki olevan hotellin keittiö oli suljettu, mutta hotelliemännän kävi meitä sääliksi ja meille loihdittiin kunnon mozarella-salaatit ja kahveet päälle. Emäntä kertoi, että ennen koronaa kävi Ruotsista useita lentoporukoita kesäisin.
Polkiessamme takaisin löysin kyltin, jossa kerrottiin ilmailun valomajakasta. Läheisen kallion päällä oli järeä 15 metrin betonitorni, kuten merimajakat. Majakan korkeus merenpinnasta on 42 metriä. Majakan vieressä on rakennus, jossa generaattori on sijainnut.
Vuonna 1937 rakennettu majakka lopetti toimintansa sodan jälkeen, kun radiosuunnistuslaitteet otettiin käyttöön. Majakka kuuluu ketjuun, jossa niitä oli Artukaisissa, Iniössä Perkolan saaressa, Kumlingessa ja Ahvenanmaalla Svibyn kalliolla lähellä Maarianhaminaa sekä Norrtäljessa. Tämä majakka on museon vieressä vesitornin katolla. Se on restauroitu ja se käynnistetään joka kuukauden ensimmäinen maanantai kahdeksi tunniksi. Maarianhaminen majakan valojärjestelmä on nähtävissä Ilmailumuseon pihalla.
Ruotsissa on ollut kymmeniä majakoita. Iniön majakan on ostanut yksityinen ja siihen tehdystä saunasta on hulppeat näköalat. Majakkaketju palveli Helsingin ja Tukholman välistä lentoliikennettä ja tunnettiin meillä nimellä Karruksen majakat. Karrus oli kapteeni ja merilentoasema II palveluksessa. Suomenlinnan majakka pystytettiin 10 vuotta ennen Malmin valmistumista ja se palveli aikoinaan merilentosatamaa.
Kumlingen valomajakka kuuluu Karruksen ketjuun, joka palveli Helsingin ja Tukholman välistä lentoliikennettä. Karrus oli merilentoasema II:n palveluksessa ollut kapteeni. Kuvakaapaus majakkaketjun välisestä on reitistä piirretty Air Nav Pro ohjelmalla. Kuva: Ossi Korhonen
Kynttilöitä (cd) riittää
Aikoinaan lentopuolen meteorologina työni puolesta optisten laitteiden kuten muun muassa RVR-systeemien kanssa puuhastelleena alkoi majakkaketju kiinnostaa. Kumlingen majakan valovoimakkuus oli noin 1 800 000 kynttilää (candela=cd). Se lienee samaa luokkaa kuin merimajakoissa, joiden luetteloiden kuvauksissa kerrotaan kantama kynttilöiden sijaan.
Fresnel-linssien tultua käyttöön linssit kevenivät ja valo saatiin tehokkaasti suunnattua. Nykymajakoissa on paljolti jo tehokasta led-tekniikkaa. Suomen merimajakoiden valovoimaisimmat näkyvät kirkkaana yönä 30 kilometrin verran. Vertailun vuoksi lähestymisvalojen suurin intensiteetti ovat keilan keskellä 20 000 cd ja reunoilla 500 cd ja kiitotien reunavalot vastaavasti 10 000 cd ja 500 cd sekä keskilinjavalot 5000 cd ja 250 cd. Valoja voidaan himmentää tarpeen mukaan. Suurtehoisista korkeiden esteiden valoista löytyy enimmillään keilan ollessa vertikaalisesti keskellä 200 000–100 000 cd ja keskitehoisista 20 000–2 000 cd.
Kumlingen massiivinen pyörivä linssisysteemi tuotti kaksi valokeilaa 180 asteen kulmassa ja välähdyksen joka neljäs sekunti.  Nykyiset suur- ja keskitehoiset estevalot välähtävät noin sekunnin tai alle välein. Majakan yläpuolella oli vielä jatkuvasti valaiseva yli 70 000 cd:n suuntavalo sekä huipussa morsemerkkejä antava tunnusvalo, mikä Kumlingessä on ”K”.
Maarianhaminassa sijainneen majakan valolähetin on nähtävissä Ilmailumuseon edustan piha-alueella olevan tutkan vieressä. Kuva: Ossi Korhonen
Valot ilmailun apuna
Karruksen ketju oli varmasti hyödyllinen yön lisäksi rajoittuneessa näkyvyydessä. Ahvenanmeri ja Saaristomeri on sumuherkkää aluetta. Lentäessäni vesikoneella aikoinaan hylkeiden laskentalentoja sen aikaiselle Riista- ja kalataloudentutkimuslaitokselle legendaarisen hyljetutkijan Olavi Stenmanin kanssa jouduin joskus muuttamaan reittiä ja laskupaikkaa kesken lennon. Vaikka havainnot näyttivät ja ennusteet lupasivat CAVOKkia, syntyi siellä sumua, joka peitti luodot ja esti laskennan. Kun kyseessä ei ollut ollut advektiosumu, se ei voinut johtua muusta kuin että kylmää vettä kumpusi pintaan merivirtojen aiheuttamana. Tällöin ilman pintakerros jäähtyi kastepisteeseen.
Näkyvyys yöllä perustuu lentosääntöjen mukaan noin 2000 cd:n valojen erottamiseen. Tällaisia löytyy lähinnä taajamista tai teollisuuslaitoksista, missä valaistaan isompia alueita. Katuvalot ovat luokkaa muutama sata kandelaa. Näistä valoista nähdään lennolla vain yleensä niiden sivukeilat sekä niiden valaisemaa aluetta. Kun valoja on riittävästi, voidaan hahmottaa taajamat ja tiet. GPS-aikakaudella ei valoja juuri yöllä suunnistukseen VFR:ssä tarvita. Mutta jos signaalia häiritään tai oma laite sanoutuu irti eikä muita suunnistuslaitteita ole kompassin tai gyron lisäksi koneessa, niin valoilla mennään.
Korkeimpia esteitä merkitään suuri- tai keskitehoisilla valoilla. On hyvä huomata, että valonäkyvyys päivällä huonossa kelissä on huomattavasti heikompi kuin kirkkaana yönä. Esimerkiksi kun lennetään stratus-pilvikerroksen vuoksi vähän minimilentokorkeuden yläpuolella ja ilmassa on umetta, jonka vuoksi tässä esimerkissä näkyvyys MOR (Meteorological Optical Range) on laskenut esimerkiksi 1,6 kilometriin, näkyy tähän perustuen 200 000 cd:n suuritehoinen estevalo noin 2,4 kilometrin päähän ja 20 000 cd:n keskitehoinen valo vain noin 1,6 kilometriä. Jos lennetään kohti läpi kuultavaa auringonvaloa, kontrasti heikkenee ja matka, jolta estevalot voidaan erottaa lyhenee.
Jos vähänkin tihkuttaa, näkyvyys pleksin läpi huononee paljon. Ilmanopeuden tulee lentosääntöjen mukaan olla enintään 140 kt tässä säässä, mutta hitaamminkin lennettäessä havaintaan esteet varsin lyhyellä varoitusajalla. Nopeuden hidastaminen kiinteäsiipisillä ei käy kuten koptereilla. Sitä voi toki jonkin verran pienentää hidastamalla ja laippojakin käyttämällä, jolloin mahdollisuus havaita este kasvaa. Huono näkyvyys ja reitin kulku läheltä isoja esteitä on huono yhdistelmä. Uusia tuulimyllyjähän nousee kuin sieniä sateella.
Herrat Allard ja Koschmieder
Allard on tutkinut valolähteen vaimenemista ilmakehässä. Allardin lakia käytetään laskettaessa valonäkyvyyksiä, muun muassa RVR:ää eli kiitotienäkyvyyttä. Erotuskynnyksen arvona (lx) voidaan käyttää päivällä 10 potenssiin -4 ja yöllä -6. Ihmissilmä on hieno luomus, joka kykenee erottamaan valaistuksesta pieniä eroja. Transmissiometrijärjestelmät mittaavat transmittanssia eli paljonko valoa häviää lähettimen ja vastaanottimen välisellä matkalla. Myös taustavaloa mitataan erotuskynnyksen määräämiseksi portaattomasti. Jos käytetään sirontamittareita, mittaus tapahtuu samassa pisteessä ja mitataan paljonko valoa siroaa. Kun tunnetaan reuna- ja/tai keskilinjavalojen intensiteetti (cd) ja erotuskynnys, saadaan Allardin lailla RVR.
MORilla (Met Optical Range) tarkoitetaan laskennallista meteorologista näkyvyyttä. Kun tunnetaan, miten valon näkyvyys vaimenee edetessään, vaimeneminen perustuu Koschmiederin lakiin. Voi esiintyä tilanteita, joissa MOR on suurempi kuin valoihin perustuva RVR. Nämä tilanteet ovat hyvin harvinaisia. Kyseessä on tällöin sumu, jonka läpi alhaalla oleva aurinko loistaa suoraan kohti laskusuuntaa. Tällöin aurinko isona valolähteenä vaikeuttaa kiitotievalojen havaitsemista kontrastin laskiessa.
MORille on johdettavissa yksinkertainen likimääräinen kaava MOR = 3/sigma, kun käytetään valaisemattoman kohteen erotuskynnyksenä siihen kv. määriteltyä arvoa 0,05.  Tällöin valaisematon noin 0,5 asteen kulmassa aukeava kohde voidaan erottaa ja myös tunnistaa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että valaisemattomia kohteita, esimerkiksi kiitotien yksityiskohtia on mahdollista erottaa paremmin kuin valoja. RVR-järjestelmät laskevat sekä Allardin että Koschmiederin avulla näkyvyyttä, ja suurempi näistä valitaan. Melkein aina se on valonäkyvyys.
Yöllä valojen näkyvyys on karkeasti ottaen tuplat tai enemmän verrattuna päivänäkyvyyteen (MOR). Jos näkyvyys pysyy koko ajan samana ja samoin valotehot, yöllä RVR kasvaa. Hämärässä liikutaan välimaastossa. Valojen intensiteetin ja valojen näkyvyyden riippuvuus ei ole lineaarinen. Valoissa on oltava päivällä kynttilöitä karkeasti ottaen kymmenkertainen määrä, jotta valonäkyvyys tuplaantuisi. Yöllä ei valonäkyvyyden tuplaamiseksi tarvita ihan niin suurta valojen intensiteetin lisäystä.
Taulukossa on Allardin lailla laskettuja esimerkkejä valonäkyvyydestä. I on valojen intensiteetti (cd) ja sigma valon etenemisen vaimenemiskerroin (extinction coefficient). Arvot on pyöristetty lähimpään 10 metriin ja käytetty erotuskynnys päivällä 10 potenssiin -4 ja yöllä 10 potenssiin -6.
Sauli Vainio suunnitteli, mistä ajamme kentältä ruokapaikkaan. Kuva: Ossi Korhonen
Ilmailu-lehden artikkelit

Himalajan syleilyssä: Lentävä telttaretki 3 400 metrin korkeudessa

Tuhansien laskeutumispaikkojen maa

Tervalentäjät voittivat 17 000 maililla yhteisösarjan

Ilmailuliitto neuvotteli lisäajan AIP-päivityksille

Nollavisio: ei kuolleita eikä vakavasti loukkaantuneita

Saapuvat: Ilmailu-uutisia

Kaiken viisauden alku on tosiasioiden tunnistaminen

Suomen ensimmäinen F-35A-hävittäjä julkistettiin   

Lisää artikkeleita