Suomen Ilmavoimien käytössä 1960-luvulta aina 1990-luvulle olleen neuvostoliittolaisen MiG-21:n ohjaamon ergonomia ei edustanut nykyajan standardeilla arvioituna niin sanottua ohjaajaystävällistä ympäristöä. Reilut sata epämääräisesti aseteltua erilaista kytkintä ja nappulaa vaativat ohjaajalta pitkän perehtymisen ohjaamojärjestelmään. Koneen tyyppikoulutukseen ilmavoimissa kuului olennaisena osana tutustuminen myös heittoistuimen toimintaan. Eri MiG-alatyyppien SK- ja KM-1 –istuimet mahdollistivat ohjaajan poistumisen hätätilanteesta koneesta. Suomen Ilmailumuseon kokoelmissa on MiG-21bis:n ”nollaistuin” KM-1M, joka varmisti ohjaajan pelastautumisen kaikilla lentokorkeusalueilla, nopeuden ollessa mittarilukeman mukaan 130-1200 km/h.

Heittoistuinten historiaa

Sotilaskoneiden nopeuksien kasvettua vinhalla vauhdilla toisen maailmansodan aikana ohjaajan poistuminen ohjaamosta hätätilanteessa laskuvarjolla tuli lopulta mahdottomaksi. Apuvälineeksi kehitettiin heittoistuin, joka paineilman tai rakettimoottorin avulla sinkosi ohjaajan turvallisen matkan päähän koneesta.

Nykyisen kaltaisen heittoistuimen evoluutio on pitkä ja väljästi määriteltynä ajoittuu aina ensimmäisen maailmansodan vuosiin saakka. Ensimmäinen paineilmalla toiminut Everard Caltropin kehittämä heittoistuin patentoitiin jo vuonna 1916.

Niin ikään toisen maailmansodan aikana patentoidut ruotsalaiset ja saksalaiset heittoistuimet olivat paineilmatoimisia. Maailman ensimmäiseksi heittoistuinpelastautumiseksi lasketaan useimmiten Heinkelin koelentäjä Helmut Schenk pelastautuminen ilmassa hajonneesta Heinkel He 280 –koneesta tammikuussa 1942.

Pian nähtiin, että vaaratilanteet vaanivat ohjaajaa eritoten nousuissa ja laskuissa. Kehitettiinkin ns. nollaistuin, joilla hyppy voitiin suorittaa vaikka kiitotien pinnasta – kunhan koneella vain oli tarpeellinen vaakanopeus. Paineilmalla singotuista heittoistuimista siirryttiin käyttämään lopulta yleismaailmallisesti istuimissa pieniä rakettimoottoreita 1960-luvun loppuun mennessä.

Suomen Ilmavoimissa turvauduttiin heittoistuimen kahvoihin ensimmäistä kertaa heinäkuussa 1958, kun kapteeni Yrjö Olavi Halminen pelastautui Vampire Trainer -suihkuhävittäjästä. Haiminen jäi myös ainoaksi Vampire-koneista pelastautuneeksi ohjaajaksi.

Kaiken kaikkiaan ilmavoimien lentokoneista on hypätty heittoistuimella vuodesta 1958 alkaen yhteensä 27 kertaa 22 eri lento-onnettomuudessa. Näistä vain yhdessä tapauksessa heittoistuinhypyn suorittanut henkilö on saanut surmansa.

Mig-21bis ja heittoistuimet

Ilmavoimiin vuosina 1978-1986 hankitut kaksinkertaiseen äänennopeuteen kyenneet jokasään MiG-21bis -hävittäjät palvelivat Karjalan Lennostossa ja Koelentueessa Kuoreveden Hallissa. Suomessa koneiden mittaritaulua ja avioniikkaa länsimaistettiin ja muutamat koneet muutettiin valokuvaustiedusteluversioiksi. Viimeinen lento biseillä suoritettiin Rissalassa 7. maaliskuuta 1998.

MiG-21bis –kalustosta suoritettiin ilmavoimissa käyttöhistorian aikana kaikkiaan neljä heittoistuinhyppyä. Kaikissa tapauksissa ohjaaja säilyi hengissä.

Myös MiG-kaudella heittoistuinkoulutusta annettiin jokaiselle ohjaajalle koneiden tyyppikursseilla. Koulutuksessa hyödynnettiin muun simulaattorikoulutuksen ohella myös penkkisimulaattoreita, joilla harjoiteltiin istuinten vajaatoimintoja.

Heittoistuinten oltua jo vuosikymmeniä varmatoimisia ja automatisoituja pelastautumislaitteita on merkittävä sija koulutuksessa ilmavoimien lähihistorian aikana langennut päätöksentekoon valmistamiseen, onhan heittoistuimen laukaiseminen myös psyykkisesti ohjaajaa kuormittava tekijä.

Neuvostoliitto istuinten kehittäjänä

Heittoistuinten kehitystyö Neuvostoliitossa alkoi jo toisen maailmansodan aikana. Jakovlevin suunnittelemaan Jak-23 –koneeseen asennettiin jousitoiminen heittoistuin. Ensimmäinen virallisesti onnistunut heittoistuinhyppy tehtiin kuitenkin Petljakov Pe-2 –koneesta kesäkuussa 1947. Tietojen mukaan sen suoritti G.A. Kondratshov , heittoistuimen oltua Mikojan-Gurevitschin suunnittelutoimiston kehittämä.

Koneiden nopeuksien kasvettua sodan jälkeen jatkuvasti keskittyi pääpaino suunnittelutyössä ohjaajan turvallisuuden parantamiseen hypyn aikana. Vuonna 1962 jo mainittu Mikojanin toimisto suunnitteli järjestelmän ohjaajan kasvojen suojaamiseksi koneesta poistuttaessa: osa koneen kuomusta liitettiin kiinteästi istuimeen. Kyseistä SK-istuintyyppiä asennettiin useisiin Suomellekin ostettuihin MiG-21 -koneisiin.

Mikojan-Gurevitschin toimiston suunnittelema nollaistuin KM-1 (Кресло Микояна, ”Mikojanin istuin”) kehitettiin Mikojanin SK-3 (Система катапультирования) –projektin toimesta. KM-1 oli käytössä vuodesta 1965 lähtien konetyypeissä MiG-21 (versiosta PF), MiG-23, MiG-25 ja MiG-27.

KM-1 -heittoistuin oli ”kesympi” ja uudempaa sukupolvea kuin vanhemmat SK-istuimet. Ohjaajan vedettyä kahvasta kaikki heittoistuinhypyn prosessit toimivat periaatteessa automaattisesti ja ajastetusti. Alamalli KM-1M sisälsi ohjaajan kannalta edeltäjäänsä paremmat kyynärsuojat ja jalansieppaimet.

Vanhemmat SK-istuimet (mm. MiG-21F-13:ssa) saivat sysäyksen ns. kertalaakista kun taas KM-1 sai alkusysäyksen 200 gramman ruutipanoksesta, minkä jälkeen ruudilla toimineet rakettimoottorit syttyivät. Ohjaaja penkkeineen sysättiin 40 metrin korkeuteen koneesta.

Myöhemmin, 1980-luvulla tapahtuneiden standardisointien myötä vastuu heittoistuinten jatkosuunnittelusta lankesi Zvezda-suunnittelutoimistolle. Tyyppimerkinnällä K-36 kehitetystä nolla-nolla-istuimesta tuli standardi lähes kaikkiin neuvostokoneisiin. Istuimilla pystyttiin poistumaan koneesta kiitotien pinnasta ilman vaakanopeutta.

KM-1M:n rakenne

Heittoistuin KM-1M varmisti ohjaajan pelastautumisen kaikilla lentokorkeusalueilla, nopeuden oltua 130-1200 km/h mittarilukeman mukaan.

Istuin jakaantuu rakenteeltaan varsinaiseen istuinosaan, päätukeen sekä istuimen toiminnan kannalta olennaisiin järjestelmiin.

Istuinosan leveys on 40 cm, selkätuen korkeus 57 cm ja päätuen korkeus 23 cm. Käytännössä istuin oli sopivin alle 170 cm pitkille ohjaajille, muiden kannalta säätövaran oltua varsin pieni. Mittoihin mahtui ylivoimaisesti valtaosa 1960-luvun miespuolisesta väestöstä.

Heittoistuimen toiminnan kannalta keskeinen elementti eli laukaisukahva on sijoitettu ohjaajan jalkoväliin. Kahvasta vetämisen jälkeen irtosi istuinkaukalon alla sijainnut sokka ja siinä ollut patruuna syttyi. Patruunan sytyttämä ruutikaasu ohjattiin KM-1M:ssa ohjaajan hartiahihnojen kiristysjärjestelmään, joka hoiti ohjaajan oikeaan istuma-asentoon hyppyä varten.

Kuva: Istuimen laukaisukahvat sijaitsevat ohjaajan jalkojen välissä

Myöhemmin, heittoputken patruunoiden käynnistyttyä, tempaisivat jalkojen kiristysjärjestelmät lentäjän jalat taakse istuinta vasten, samalla kun varahappijärjestelmä käynnistyi. Vasta järjestelmän käynnistettyä istuimen alla sijainneen rakettimoottorin syttyi varsinainen istuinta kuljettava ajoaine.

Istuin numero 822050336 on kunnostettu ja tehty vaarattomaksi Patria Oyj:lla ja saapunut museolle vuonna 2008. Istuin oli ilmavoimien käytössä varustettu laskuvarjojärjestelmällä (I- ja II-vakauttajavarjot, 54 neliömetrin kokoinen pelastuslaskuvarjo), pelastuspakkauksella sekä KOMAR-hätäradiolla, jolla ohjaaja pystyi paikantamaan itsensä satelliittijärjestelmän kautta.

Ilmailumuseosta löytyvä 135 kg:n painoinen KM-1M ei sisällä edellä mainittua laskuvarjoa tai pelastuspakkausta.

Heittoistuinhypyn suorittaminen MiG-21bis -koneesta

Ohjaajan ohjeen mukaan heittoistuinhyppy tuli suosituksien mukaan pyrkiä suorittamaan vähintään 500 metrin korkeudessa. Kuitenkin ohjaamattomassa syöksyssä tuli hyppy suorittaa viimeistään 1500 m korkeudessa, sisäpuolisessa syöksykierteessä 3000 m korkeudessa ja ulkopuolisessa syöksykierteessä 4000 m korkeudessa. Nollakorkeudessa pelastautuminen oli mahdollista nopeudella 130 – 500 km/h.

Mikäli ohjaajalla oli aikaa valmistella hyppyä, kehotettiin häntä ohjaamaan kone pois asutuksen ja vesistön yläpuolelta, kuluttamaan polttoaine 500 litraan ja lentämään vaaditulla korkeudella ja nopeudella. Turvatoimenpiteenä tuli ohjaajan laskea/sulkea silmikko ja kiristää painekypärän kiristyshihna sekä hartiakiristin. Koneen lentojarru tuli ottaa ulos, trimmata kone liukuun ja säätää tyhjäkäynti. Lopuksi ennen laukaisun suorittamista painettiin pää istuinta vasten ja suljettiin silmät.

Itse laukaisu tapahtui seuraavasti. Ohjaajan tuli tarttua molemmin käsin heittoistuimen laukaisukahvoihin, kämmenet sisäänpäin (hätätilanteessa yhdenkin kahvan käyttö riitti). Heittoistuimen laukaisemiseksi puristettiin laukaisukahvojen varmistusvivut sisään ja vedettiin terävästi laukaisukahvat ylöspäin. Kyynärpäät tuli pitää vartaloa vasten heittoistuimesta irrottautumiseen saakka sekä jalat polkimilla.

Siinä tapauksessa, että kuomu ei irronnut ja heittoistuin ei toiminut, tuli ohjaajan suorittaa asiaan kuuluva prosedyyri, johon kuuluivat lopulta koneen kääntäminen selälleen ja heittäytyminen ohjaamosta ulos. Tässä tapauksessa laskuvarjo tuli avata käsin määrätyssä korkeudessa.

Laukaisun jälkeen tuli irrottautuminen heittoistuimesta varmistaa alle 3000 metrin korkeudessa, tarvittaessa varairrotuskahvasta istuimen oikeasta reunasta. Irrottautumisen jälkeen laskuvarjo avattiin 3 sekunnin kuluttua, minkä jälkeen avattiin happinaamari (tai painekypärän silmikko) ja irrotettiin pelastuspakkaus oikealla sijainneesta punoksesta.

Ennen pintaan tuloa tuli irrottaa happinaamarin tai painepuvun letkut. Pintaan tulon ja valjaista vapautumisen jälkeen laukaistiin uimaliivit ja pelastusvene, mikäli ne eivät olleet jo täyttyneet.

**

Tällä hetkellä, vuonna 2015, ilmavoimilla on käytössään kahta erilaista heittoistuinmallia, molemmat englantilaisen Martin-Baker Aircraft Companyn valmistamia. Ns. nolla-nolla-istuimet voidaan laukaista tarvittaessa maassa paikallaan olevasta koneesta. F-18 C/D Hornet – torjuntahävittäjässä käytetään Martin-Baker Mk. 14 –istuinta. Hawk-suihkuharjoituskoneen istuin on mallia Mk 10.

Tässä esitelty KM-1 M –heittoistuin ei ole tällä hetkellä esillä Suomen Ilmailumuseon näyttelyissä.

Lähteet

Käyttöohjeet (Suomen Ilmailumuseon arkisto)

MiG-21bis, ohjaajan ohje, osa 1A (3/1995)

MiG-21bis (modifioitu), tekninen kuvaus, kirja 3 (1988)

Internet-lähteet

Ilmavoimat: Heittoistuinhypyt Ilmavoimissa (http://www.puolustusvoimat.fi/wcm/5d14e600457f79b3b42cf610444e1ec2/Heittoistuinhypyt+Ilmavoimissa+v18_11_2013.pdf?MOD=AJPERES, viitattu 2.6.2015)

Ilmavoimat: Heittoistuimen toiminta (http://www.puolustusvoimat.fi/wcm/690a5a00458fd30b8aa8be0a0a40558e/Heittoistuin.pdf?MOD=AJPERES, viitattu 2.6.2015)

Muut lähteet

Heiskanen, Seppo: Venäläiset heittoistuimet. Siivet 1/1999.

Jurcevic Lulic, T. ym: Ergonomical Analysis of Pilot Seat KM-1. Proceedings o 2^nd International Ergonomics Conference, Ergonimics 2004.

Kokuschkin/Egenburg: Schleudersitze für die MiGs. Flieger Revue 7/1993.

Kuutti, Janne: Benjiköysiä, vietereitä ja kantoraketteja – heittoistuimen historiaa. Mobilisti 6/2012.

Kuortti, Taisto: Pelastava heittoistuin. Siivet 3/1987.

Laukkanen, Jyrki. MiG-21 in Finnish Air Force. Apali, 2004.

Mladenov, Alexander: Mikoyan-Gurevich MiG-21. Osprey Publishing, 2014.

Nykänen, Jukka: Hyppäsin heittoistuimella. Siivet 3/1987.