Harakka (purjelentokone)

Harakka oli suomalainen yksipaikkainen puurakenteinen alkeisliitokone. Konetyyppi kehitettiin toisen maailmansodan aikana sotasaaliiksi saatujen neuvostoliittolaisten Antonov U-s3 -alkeisliitokoneiden pohjalta, Sitä valmistettiin lentokerhoille suunnattuna rakennussarjana kaikkiaan kolmena eri versiona. Alkuperäinen U-s3:een pohjautunut Harakka I suunniteltiin sodan loppuvuosina, ja sen ensilento tehtiin helmikuussa 1945. Versiota valmistettiin kaikkiaan 21 kappaletta rakennussarjana.
Harakka I:n pohjalta jatkokehitetyn Harakka II:n suunnittelivat joukko Polyteknikkojen ilmailukerhon jäseniä Suomen Ilmailuliiton tilauksesta. Tyyppi sai kerhon mallitunnuksen PIK-7 Harakka II, ja sitä rakennettiin kaikkiaan yli 30 kappaletta, joista osa jäi tosin valmistumatta ja joista pieni osa määrättiin katsastuksessa purettavaksi virheellisesti rakennettuna. Harakka II:n pohjalta kehitettiin myös kehittyneempi Harakka III -liitokone ja ultrakevyt Moottoriharakka-moottorilentokone, joista molempia valmistettiin vain yksi koneyksilö.
Harakka palveli suomalaisten lentokerhojen alkeiskoulutusroolissa 1950-luvulle saakka, jolloin koulutuksessa siirryttiin kaksipaikkaisiin koulukonetyyppeihin. Merkittävä osa Harakoista poistui lentokäytöstä viimeistään vuonna 1958, kun Ilmailuosasto poisti vuosia ilman lentokelpoisuustodistusta olleet koneet rekisteristä. Joitakin koneyksilöitä on säilynyt suomalaisissa ilmailumuseoissa.
Historia.
Tausta.
Purjelennon alkeiskoulutus annettiin Suomessa 1940-luvulla saksalaisella Grunau 9 -alkeisliitokoneella. Konetyyppiä rakennettiin yli 40 kappaletta, ja se oli Jämijärven lentokoulun vakiokalustona vuoteen 1946. Muita Suomessa käytettyjä tyyppejä olivat harvinaisemmat puolalainen Wrona, saksalainen Jacobs Hols der Teufel ja suomalainen Vaapshainen. Toista maailmansotaa edeltäneinä vuosina kävi kuitenkin selväksi, että koneet alkoivat olla vanhentuneita ja niiden sijasta oli tarvetta uudelle rakenneratkaisuiltaan ja lento-ominaisuuksiltaan ajantasaiselle alkeiskoulukoneelle.
Polyteknikkojen ilmailukerhossa laadittiin kaksi ehdotusta uudesta koneesta: Forsblomin vuoden 1938 ”Varis” ja Temmeksen vuoden 1944 ”Piki-1”. Koneet jäivät kuitenkin sodan seurauksena suunnittelupöydälle, ja Ilmapuolustusliiton purjelennon keskustoimikunta valitsi tammikuussa 1944 uudeksi alkeiskoulukoneiden perustyypiksi saksalaisen Schneider SG-38 Schulgleiterin, jota tilattiin Alankomaista. Kymmenen valmista konetta saapui Suomeen kesällä 1944. SG-38 ei kuitenkaan onnistunut perimään Grunau 9:n paikkaa alkeiskoulutuksen vakiokonetyyppinä, sillä se osoittautui varsin monimutkaiseksi ja kalliiksi rakentaa lentokerhoissa. Rakennussarjojen kotimaisesta tuotannosta luovuttiin, eikä piirustuksiakaan lopulta ilmeisesti hankittu.
Sotasaaliina saatu U-s3.
Suomalaiset valtasivat Äänisen rannalla Itä-Karjalassa sijaitsevan Petroskoin kaupungin jatkosodan hyökkäysvaiheen aikana syksyllä 1941. Miehitysaikana Äänislinna-nimen saaneessa kaupungissa oli toiminut jonkinlainen purjelento-opisto, jonka osittain palaneista ja tuhoutuneista tiloista löytyi useita enimmäkseen vaurioituneita purjelentokoneita. Parhaiten niistä olivat säilyneet kaksi Antonov U-s3 -konetta (joissakin lähteissä merkitty myös US-2-malliksi), tyypiltään tuntematon kaksipaikkainen purjelentokone ja yksipaikkainen Rhönbussard-purjelentokonetta muistuttanut yksipaikkainen kone. Ne kuljetettiin Suomeen, missä ne asetettiin näytteille Messuhallin sotasaalisnäyttelyyn. Koneet kuljetettiin tämän jälkeen Jämijärven lentokentälle, missä U-s3 sai suoraan varsin tylyn vastaanoton Ilmailukoulun johtaja Toivo B. Nissiseltä, joka kuvaili konemallia Ilmailu-lehdessä 4-5/1942 seuraavasti:
Koulun johtajan tylystä lausunnosta huolimatta tyyppi osoittautui varsin kevytrakenteiseksi ja lento-ominaisuuksiltaan yllättävän hyväksi. Sotasaaliskoneella lennettiin muun muassa Jämin lennonopettajakurssin huvilentoja kesäviikonloppuisin vuonna 1943. Lennot aloitettiin lentokentän 3-rinteestä, missä lentoonlähtö voitiin tehdä hyvällä tuulella jopa käsistarttina, missä purjelentokone nostettiin miesvoimin ylös ja laskettiin irti ohjainsauva eteen työnnettynä.
Konetyypin laajemmat koelennot käynnistyivät vasta johtaja Nissisen seuraajana aloittaneen Uuno E. Mäkelän aikana. Hän tiedosti, että Grunau 9 oli korvaajan tarpeessa ja SG-38 oli liian vaikea ja kallis tyyppi Suomen lentokerhojen rakennettavaksi. ”Ryssä”-nimityksellä kulkenut U-s3 oli puolestaan osoittautunut rakenteellisesti yksinkertaiseksi ja halvaksi, jolloin vanhentuneelle Grunau 9:lle saataisiin korvaaja siitä nopeasti ja varsin pienellä vaivalla.
Prototyypistä I-mallin tuotantoon.
Harakaksi nimettyä uutta konetyyppiä ryhdyttiin suunnittelemaan ja rakentamaan talvella 1944–1945. Prototyyppiä varten ei kuitenkaan tiettävästi tehty täydellisiä työpiirustuksia, vaan vain joitakin kuvia. Koneen rakensivat Uuno E. Mäkelä, E. O. Korhonen, O. Salmi ja U. Hokkanen. Valtion lentokonetehtaalla Tampereella työskennellyt insinööri T. Mäntysalo tarkasti ainakin rungon ristikkorakenteen lujuuslaskelmat. Prototyypin ensilento tehtiin 13. helmikuuta 1945, ja sitä lensi lentomestari Pasi Jääskeläinen. Koelennot jatkuivat helmi-maaliskuun ajan, ja 15. huhtikuuta alkoivat koulutuslennot. Prototyypin käyttökokemukset osoittautuivat hyviksi, ja esimerkiksi Lennart Poppius totesi koneesta: ”Ensiksi tulee Harakka, sitten SG-38, sen jälkeen ei mitään ja vasta sitten Gr.9”. Koulutus osoittautui tehokkaaksi keveällä Harakalla, jolla saatiin tehtyä kolme koulutuslentoa siinä ajassa, missä muilla tehtiin kaksi. Nopeus oli seurausta Harakan pienemmästä tyhjämassasta, jonka ansiosta sen kantaminen Jämin 2-rinteeseen vaati vain viisi lento-oppilasta muiden koneiden 8–10 oppilaan sijaan. Kone oli ohjaintuntumaltaan varsin herkkä, mikä teki oppilaiden ensimmäisistä lennoista jossain määrin vaappuvia. Piirrettä pidettiin yleisesti ottaen hyvänä, mutta ”itseohjautuvalla” Grunau 9:llä oli myös kannatajansa.
Harakka-rakennussarjoja oli lähtenyt tai lähdössä suomalaisille lentokerhoille 14 kappaletta jo toukokuussa 1945. Tuotantomäärä nousi vuoden loppuun mennessä 21 Harakka-sarjaan, jolloin yksi oli myös saatu lentokuntoon saakka. Koneiden valmistumista jarrutti sodan lopun materiaalipula: ei ollut lakkaa, kylmäliimaa ja metallia. Pula esti myös uusien konesarjojen tuotannon vuonna 1946. Harakka I -koneita rekisteröitiin lopulta 28 kappaletta, ja niistä eniten lentänyt yksilö oli Suomen Ilmailuliiton H-5, jolla oli tehty noin 7 000 starttia, joskin lentoaika oli jäänyt vain 50 tuntiin.
Harakka II.
Jo kesän 1945 koulutuskäytössä kävi ilmi, että alkuperäisen Harakan rakenne kaipasi tietyin osin vahvistamista ja lento-ominaisuuksissa oli kehittämisen varaa. Koneen suunnittelussa oli kopioitu monia UC-3:n heikkouksista, esimerkiksi siiven diagonaalijäykistys koostui vaneriliuskoista, jotka käpristyivät kosteuden vaikutuksesta. Jäykisteet loppuivat siipitukeen, ja vintturistartissa siivenkärjet taipuivat uhkaavasti.
Suomen Ilmailuliitto teki tilauksen jatkokehitetystä Harakka-versiosta Polyteknikkojen ilmailukerholta (PIK), joka antoi projektin Juhani Heinoselle ja Reino Häkkiselle, jotka kehittivät Harakka II -mallinimen saaneen koneen laajana lentokoneenrakennuksen harjoitustyönä, joka oli työmäärältään liki diplomityön veroinen. Suunnitteluun osallistui tiettävästi jollain tasolla myös syksyllä 1945 opintonsa aloittanut teekkari Ilkka Lounamaa.
Kuormitustietojen selvittämiseksi tehtiin myös aerodynaamiset laskelmat, eikä aerodynaamiseen muotoon päädytty tekemään muutoksia joitakin pieniä yksityiskohtia lukuun ottamatta. Rakenteeseen tehtiin sen sijaan merkittäviä muutoksia, ja Harakka II olikin niiden osalta likimain kokonaan uusi lentokone. Harakka II:n prototyyppi H-30 valmistui Jämijärven ilmailukoululla noin 600 rakennustunnin jälkeen ja koelennettiin sekä avo-ohjaamollisessa että katetussa konfiguraatiossa 8. syyskuuta 1946. Kone sai PIK:n mallitunnuksen PIK-7. Koelennot tehtiin kumiköysi- ja vintturistartilla. Ensimmäisiä koneen lentäjiä olivat muun muassa Kaarlo J. Temmes ja suunnitteluun osallistunut Reino Häkkinen. Koelentokokemukset vastasivat odotuksia, eikä erityisiä ongelmia ilmennyt. Harakka II oli hallittavissa siivekkein kaikissa lentotiloissa sakkaus mukaan lukien eikä pyrkinyt ”muljahtamaan” syöksykierteeseen. Siivekejarrutus osoittautui differentiaalista huolimatta varsin voimakkaaksi, mutta pienemmäksi edelliseen malliin nähden. A- ja B-vaiheiden koulutuskokeilut ja koelennot katetulla ohjaamolla onnistuivat hyvin. ”Muna” paransi sivuperäsimen ohjaustehoa huomattavasti, sillä ohjaaja ei jättänyt sen kanssa jälkeensä ohjaustehoa heikentävää voimakkaasti pyörteistä ilmavirtaa.
Suoritusarvojen mittaaminen olisi ollut vaikeaa, sillä alkeiskoulukoneeksi tarkoitettuun Harakkaan ei ollut asennettu mitään mittareita. Teoreettiset suorituskykyarvot olivat kuitenkin todennäköisesti hyvin lähellä todellisia, eikä mittaamiseen lopulta vaivaannuttu ollenkaan.
Harakka II -mallia rakennettiin kaikkiaan 30 kappaletta, mutta kaikki eivät lopulta valmistuneet. Muutama virheellisesti rakennettu määrättiin jopa katsastuksessa purettavaksi, pitkäikäisimpien koneiden lentäessä yhtäjaksoisesti aina 1970-luvulle. Harakan ja muiden alkeisliitokoneiden aikakausi päättyi kaksipaikkakoulutuksen käynnistyessä 1950-luvulla, ja viimeistään monen koneen osalta Ilmailuosaston purjelentotiedotukseen 4/58, jolla poistettiin yli kolme vuotta ilman lentokelpoisuustodistusta olleet alkeisliitokoneet rekisteristä. Muutamia I- ja II-sarjojen koneita oli jäljellä edelleen 1990-luvulla, ja osa näistä oli mahdollista kunnostaa jopa lentokuntoisiksi.
Pentti ja Eero Alanne rakensivat Harakka II -liitokoneen pohjalta ultrakevyen moottorikoneen, jossa liitokoneen alkuperäiset siivet ja peräsimet oli yhdistetty uudelleensuunniteltuun Citroën 2CV:n moottorilla varustettuun runkoon. Koneella lennettiin noin 50 tuntia 1990-luvun alulla, minkä jälkeen se luovutettiin Karhulan ilmailukerhon lentomuseolle. Tyyppinsä ainoksi jäänyttä OH-U276:tta ei ole pidetty lentokuntoisena. Koneen suurin sallittu nopeus oli alkuperäisestä Harakasta poiketen hieman alempi 95 km/h.
Harakka III.
PIK:n johtokunta päätyi kokouksessaan 10. marraskuuta 1946 romuttamaan vanhan Wrona 2:n ja ostamaan uuden Harakka II -rakennussarjan Ilmailuinsinöörien Kerholta saaduilla varoilla. Kerho ei lähtenyt rakentamaan Harakka II:ta mallin alkuperäisten suunnitelmien mukaan, vaan alkoi jatkokehittää konetta. Teekkari Jaakko Nurmi suunnitteli Harakka III:ksi nimettyyn koneeseen PIK-5-tyyppisen palkkirungon ja pyörän. Version ainoaksi jäänyt koneyksilö H-34 valmistui keväällä 1948, mutta Nurmi ei ikinä päässyt kokeilemaan suunnitelemaa konettaan, sillä hän kuoli Haminan lentonäytöksessä helmikuussa 1948 sattuneessa lento-onnettomuudessa. PIK käytti H-34:ää alkeiskoulutuksessa vuoteen 1957, jolloin koneen osti ja sen kunnosti Vaasan lentokerho. Kone kulkeutui Vaasasta edelleen Haminan lentokerholle heinäkuussa 1957. Kone oli jäänyt pois käytöstä, ja päätyi näin purku-uhan alle Haminassa 1980-luvulla. Karhulan ilmailukerho otti sen kuitenkin säilytykseen Kymin lentokentällä sijaitsevaan lentomuseoonsa, missä se oli varastoituna lentokonehallin orsille ripustettuna parikymmentä vuotta. Kone kunnostettiin lentokuntoiseksi 2000-luvun kuluessa, ja oli lentokäytössä aina kesällä 2017 sattuneeseen onnettomuuteen saakka. Konetta kunnostettiin uudelleen lentokuntoon Museoviraston rahallisella avustuksella kesällä 2018.
Rakenne.
Harakka I.
Harakka oli rakenteellisesti huomattavasti yksinkertaisempi kuin saksalainen kilpailijansa Schneider SG-38 ja jopa edeltäjänsä Grunau 9. Koneen siipipinta-ala oli 1,5 neliömetriä pienempi ja siipien kärkiväli 15 senttimetriä suurempi kuin SG-38:ssa. Siipiprofiili oli käytännössä Göttingen 528. Merkittävin ero oli koneiden tyhjämassassa. Harakka painoi vain 92 kilogrammaa, kun SG-38 painoi 120 kilogrammaa ja Grunau 9 yli 100 kilogrammaa. Kevyt Harakka oli huomattavasti helpompi käsitellä lentokentillä ja startissa, mutta eritoten harjun rinnettä ylös raahatessa. 
Ensimmäisten rakennettujen Harakoiden pohjalta arvioitiin, että tyypin rakennusaika olisi lentokerhoissa vain noin 500–600 tuntia, kun vanhempi Grunau 9 vaati esimerkiksi 1 500–2 000 tuntia.
Harakka II.
Harakka II oli aerodynaamisesti hyvin samanalainen kuin alkuperäinen Harakka I. Rakenteellisesti se erosi kuitenkin selvästi edältäjästään, sillä Harakka II oli likimain kokonaan uudelleensuunniteltu. Aerodynaamiset muutokset rajoittuivat käytännössä peräsimen ja siivekkeiden pieniin muutoksiin. Korkeusperäsintä laajennettiin, millä pyrittiin parantamaan liitokoneen pituusvakautta sauva vapaana lennettäessä. Alkuperäistä konetta oli pidetty korkeusperäsimensä osalta turhan herkkänä, minkä arveltiin korjautuvan tehtyjen muutosten kautta. Siivekejarrutusta vähennettiin muuttamalla ohjaus hieman differentiaaliseksi. E. O. Korhonen suunnitteli avo-ohjaamon ympärille asennettavan vanerirakenteisen ulkoisen aerodynaamisen kuoren ”munan”.
Harakan lujuuslaskelmat päivitettiin. Vaikka painon odotettiin pysyvän samana, 110 kilogramman tyhjäpainolle tehtiin uudet laskelmat, jotta jo suunnitteluvaiheessa voitiin huomioida kerhojen rakentamien koneiden tyypillinen ylipaino. Siiven rakennetta muutettiin siirtämällä etusalkoa taaksepäin, mikä nosti rakenteen taivutusjäykkyyden lopulta kaksinkertaiseksi. Salon korkeus kasvoi 110 millimetristä 148 millimetriin. Muutoksessa menetettiin siiven kahden salon samanlaisuus, mutta tätä ei nähty ongelmana, sillä salot valmistettiin sarjatuotantona ja toimitettiin valmiina rakentaville kerhoille. Laskelmat tehtiin saksalaisten BVS-kuormitusmääräysten mukaisesti.
Rungon etummainen pystytuki muutettiin kotelorakenteiseksi ja kiinnitettiin liimauksella kölipalkin sivuihin. Ohjainmekanismit päivitettiin kitkan pienentämiseksi, minkä lisäksi istuin- ja selkänojarakenteita parannettiin. Pyrstöpaarteita vahvistettiin sivuttaisen nurjahduksen estämiseksi. Sivuvakain rakennettiin kiinteästi pyrstöristikkoon ja pinnoitettiin vanerilla. Korkeusvakain muutettiin suorakulmaiseksi ja sen rakenne päivitettiin ohjainpinnan koon kasvattamisen yhteydessä.