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
* 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