Lentämisen teoriakoulutus

Lentämisen teoriakoulutus on lentolupakirjoihin ilmailuviranomaisen vaatima teoreettinen oppi. Seuraava kuvaus kuvailee kiinteäsiipisten ilma-alusten ohjaajan teoriakoulutuksen pääpiirteet olematta koulutusmateriaali, mutta kuvaten sen sisältöä. Opetuksen laajuus vaihtelee ollen suurempi moottoroiduilla ilma-aluksilla kuin purjelentokoneilla ja liitovarjoilla. Ammattilentäjille vaatimukset ovat alla esiteltyjä vaativammat.

Ilmailulaki, ilmailumääräykset
Siviili-ilmailun säännöt noudattelevat kansainvälisen siviili-ilmailujärjestön ICAOn 1940-luvulla laatimia ohjeita. Niistä muun muassa Euroopan unioni, Yhdysvallat ja perinteiset suuret ilmailumaat kuten Englanti, Ranska, Saksa ja Venäjä ovat laatineet omat ilmailumääräyksensä. Euroopan lentoturvallisuusviranomainen on EASA ja Euroopan lennonhallintaorganisaatio on Eurocontrol, joiden määräykset pätevät koko EU:n alueella. Kansallisia määräyksiä on edelleen. Suomessa lentoturvallisuusviranomainen ja ilmailumääräysten laatija ja niiden noudattamisen valvoja oli Ilmailulaitos, jonka sisällä toimi Lentoturvallisuushallinto, nyttemmin Trafi.

Suomessa ylin ilmailua koskeva määräys on vuonna 2005 päivitetty ilmailulaki. Sitä täydentää Ilmailuasetus. Lentoturvallisuushallinnon julkaisemat Lentomääräykset ovat kattavin lentämistä säätelevä määräysten kokoelma. 

Lentoturvallisuushallinto seuraa ilmailua jatkuvasti ja julkaisee kuukausittain muutoksia ilmailun pysyväisluonteisiin määräyksiin, esimerkiksi Suomen ilmailukäsikirjaan (AIP). Päivittäin annetaan NOTAM-tiedotteita (Notices to airmen, tiedotteita lentäjille), jossa ilmoitetaan esimerkiksi jonkin lentokentän lyhytaikaisista lentorajoituksista.

Lentokoulutuksessa ilmailumääräykset on eräs oppiaine, jonka tenttiminen vaaditaan ennen yksinlentoja.

Lentokonerakenteet
Lentokonerakenteet opetetaan lentäjälle, jotta hän ymmärtää etenkin lentokoneen liikehtimiskyvyn ja kuormankantokyvyn. Rakenteiden huollettavuuden ja toisaalta esimerkiksi mahdollisen korroosion aikaansaaman lujuuden menetys opetetaan kaikille lentäjille. 

Lentokoneen kuormitus muodostuu sen painosta, aerodynaamisesta nostovoimasta ja vastuksesta, työntövoimasta ja kiihtyvyyskuormista. Lentokoneen suorituskyky ja rasitukset riippuvat koneen painosta - siksi lentokoneen rakenne pyritään tekemään mahdollisimman keveäksi.

Lentokonemittarit

 nopeusmittari
 keinohorisontti
 korkeusmittari
 kaarto- ja luisumittari
 suuntahyrrä
 variometri
 moottorien valvontamittarit
 mekaaniset mittarit ja tietokonenäytöt
 Head Up Display

Aerodynamiikka
Lentäjän aerodynamiikan perusteet sisältää seuraavat aiheet:
 ilman koostumus, ilmakehä, etenkin ICAOn standardi-ilmakehä
 staattinen ilmanpaine, ilman lämpötila, ilman tiheys, ilman sisäinen kitka eli viskositeetti
 Bernoullin laki 
 rajakerros siiven pinnalla: laminaari ja turbulentti virtaus. Esimerkiksi jään vaikutus profiiliin.
 siipiprofiili
 virtauksen ja lentokoneen välinen kohtauskulma
 lentokoneeseen kohdistuvat voimat: nostovoima, vastus, painovoima ja liikehtimisestä johtuvat hitausvoimat, työntövoima
 nostovoiman synty
 siiven sakkaus: sakkaus suorasta lennosta, kaartosakkaus, g-sakkaus
 eri muotoisten siipien sakkausherkkyys
 lentokoneen ja etenkin siiven vastuksen muodostuminen: profiilivastus, indusoitu vastus, painevastus, kitkavastus, muotovastus, interferenssivastus
 liitoluku
 paras nousunopeus, jyrkin nousu
 pisin lentomatka
 lentokoneen vakavuus: painopisteen ja aerodynaamisen keskiön välinen asema, pituus-, suunta- ja kallistusvakavuus, dynaaminen vakavuus
 aeroelastiset ilmiöt: flutteri
 potkurin toimintaperiaate
 äänen nopeus ja Machin luku

Ohjausoppi ja lentotoimintamenetelmät

Mm.
 lentoonlähtömatkaan vaikuttavat tekijät, maavaikutus
 toiminta laskukierroksessa
 sivutuulilasku
 Syöksykierteen oikaisu. Monilla ultrakevyillä lentokoneille syöksykierteen teko on kiellettyä myös koulutuksessa.

Lentäjän sääoppi

Ilmailumääräysten mukaan lentäjän tulee lentää vain sellaisessa säässä, jossa lentäminen on turvallista. Koneen päällikkö on vastuussa oikeiden säätietojen hankkimisesta koko lennon aikaa koskien. Tällöin hän on vastuussa lentoreitin sääennusteiden tulkitsemisesta myös tilanteessa, jossa sää muuttuu erilaiseksi kuin on ennustettu. Tällöin hänen tulee esimerkiksi muuttaa lentosuunnitelmaa.

Sääopin perusteet kattavat ilmakehän, ilman, ilmanpaineen, ilman kosteuden, ilman lämpötilan ja kastepisteen ymmärtämisen. Korkea lämpötila ja suuri kosteus alentavat muun muassa moottorin suoritusarvoja. Alhainen ilman lämpötilan ja kastepisteen ero lisää muun muassa kaasuttimen jäätymisen riskiä. Näkyvyys ja lento erossa pilvistä tai huonossa näkyvyydessä lentäminen mittareiden avulla ovat oleellisia turvallisuustekijöitä. Oppimateriaali sisältää näkyvyyteen vaikuttavat tekijät (merisavu, auer, sumu jne.) ja eri pilvien kuvaukset. Muita turvallisuustekijöitä ovat turbulenssi, ukkospilvet, tuulishear (windshear, tuulileikkaus) ja inversiot sekä koneen siipien ja kaasuttimen jäätymiseen vaikuttavat tekijät (alijäähtyneen veden esiintyminen pilvissä). Esimerkiksi tuulen nopeuteen vaikuttaa maan pinnan kitka johon vaikuttavat puuston korkeus, erilaiset rakennelmat ja korkeus maanpinnasta.

Varsinaiseen meteorologiaan liittyvät troposfäärissä esiintyvät sääilmiöt: matalapaine, korkeapaine, säärintamat, pilvet, sumu, sateet, ukkonen, näkyvyys, tuulet, ilmamassat ja -rintamat, jäätyminen sekä purjelentoon liittyvät termiikit, rinnetuuli ja aaltovirtaukset. Talvilentoon vaikuttaa myös lumi.

Erityisesti ilmailuun liittyviä asioita ovat lentosääpalvelu, sääkarttojen tulkitseminen ja erilaiset koodatut sääviestit kuten METAR, GAFOR, TAF. Ylen TV1:n tekstitelevision sivu 428 listaa Suomen lentoasemien METAR- ja TAF-sanomat. Ilmatieteen laitoksen sivustolla on sekä esimerkkejä sääsanomista että terminologiaa.

Lentosuunnistus

Lentosuunnistuksen teoriaan kuuluvat seuraavat aiheet
 ilmansuunnat, maan koordinaattijärjestelmä, pituuspiirit, leveyspiirit, kiitoteiden (esimerkiksi kiitotie 22 - lähtösuunta 220 astetta) ja tuulen suunnan (asteluku ilmoittaa mistä päin tuulee) ilmaiseminen
 magneettinen kompassi, sen eranto ja eksymä (lentokonekohtainen), näyttövirheet kiihtyvässä itä-länsisuuntaisessa liikkeessä, virheet kaarrossa pohjoista ja etelää kohti (molemmat johtuvat kompassin massatasapainotuksesta)
 aikajärjestelmänä käytetään vain UTC:tä, jota ei korjata talvi- ja kesäaikaan. 
 karttaprojektiot (käytössä Lambertin konforminen kartioprojektio, joka näyttää kaksi leveyspiirilinjaa per kartta oikein), kartat, 1:500000 ICAOn ilmailukartta, karttamerkinnät, näkölentosääntöjen liikennekartat, mittarilentosääntöjen kartat
 nopeus ilmaistaan yleensä meripeninkulmina (knots) tunnissa, lentokorkeudet jalkoina
 pitkän matkan reitit - loksodromi, isoympyräreitti
 ilmatilan jako, kielto- ja vaara-alueet, lentokorkeudet, lento-esteet. Suomessa käytössä C, D, G ja G+ ilmatilat. 
 tuulikolmio: maanopeus, tuulikorjauskulma, lentoaika
 lentosuunnitelman teko
 radiosuunnistus (VOR-majakat, ADM:n NDB-majakat)
 GPS-navigointi
 polttoainelaskelma, lentokoneen painopistelaskelma
 toiminta eksyttyä

Lentokoneen käyttö ja hoito, lentokäsikirja

Ilma-aluksen varustus

Jokaisessa ilma-aluksessa on ilmailumääräysten mukaan oltava tietty vähimmäisvarustus, joka riippuu lähinnä siitä, millaiseen toimintaan alus on tarkoitettu käytettäväksi. Esimerkiksi Cessna 152:ssa, minimivarustukseen kuuluvat:
 A lennonvalvontamittareista
Nopeusmittari
Korkeusmittari
Magneettikompassi ja eksymän korjaustaulukko
 B moottorinvalvontamittareista
Moottorin kierroslukumittari
Imuilman tai polttoaine-ilmaseoksen lämpömittari (varoittaa kaasuttimen kurkun jäätymisestä, joka vähentää moottorin tehoa ja lopulta sammuttaa sen)
Öljynpainemittari
Öljynlämpömittari
Mittatikku öljyn määrän tarkastamista varten (tämä ja edelliset kaksi varmistavat moottorin voitelun lennon aikana; ilman öljyä moottori leikkaa kiinni)
 C muista varusteista
seoksen lämmitysjärjestelmä
polttoaineen määrämittari(t)
ensiapulaukku ja vaahtosammutin
Istuinvyöt jokaista matkustaa kohden
 D sähköjärjestelmällä varustetuissa koneissa on lisäksi oltava
Pääkatkaisija
Virtalähde
Suojalaitteet ylivirran varalta
ampeerimittari tai latauksen merkkivalo

Ihmisen suorituskyky ja rajoitukset
Ilmailulääketiede määrittelee lentävän henkilöstön terveysvaatimukset. Merkittävimmät lentokoneen ohjaamisen lääketieteelliset ongelmat koskevat seuraavia ilmakehää ja lentokoneen muuttuvaan asentoa koskevia seikkoja: 
 hapen osapaine keuhkoissa eri lentokorkeudella
 häkä ja häkämyrkytys
 tasapainoaisti
 asennon aistiminen
 aistiharhat
 alkoholin käytön rajoitukset
 sukeltamisen aikaansaamat vaarat.

Radio- ja sähkölaitteet

 Lentokoneen sähköjärjestelmä: 12 V tai 24 V tasajännite pienissä lentokoneissa, suurissa vaihtovirta
 Ilmailun VHF-radio
 Toisiotutkavastain

Radiopuhelinliikennettä koskevat määräykset ja ilmailuviestiliikenne
 Luettelo ilmailun radioliikennelyhenteistä - Ilmailuviestiliikenteen aakkoset

Lentokoneen voimalaite
 mäntämoottori ja potkuri
 suihkumoottori
 rakettimoottori
 sähkömoottori ja potkuri

Katso myös
 EASA (EU)
 Ilmailuhallinto (Suomi)
 Lentokoulutus Suomessa

Aiheesta muualla 
 Lentosuunnitelmalaskin Internetissä 
 Ilmatieteen laitoksen lento-ja sotilassääpalvelu
 Ylen teksti-tv:n lentosääsivut

Ilmailu