Suomessa kehitetyllä simulointiohjelmistolla voidaan laskea, miten Marsin pinnalle kannattaisi laskeutua. Sama ohjelmistotyökalu auttaa myös määrittelemään, miten Hornet-hävittäjiä pitää lentää, jotta ne kestävät käytössä mahdollisimman pitkään.
Värikäs Hornet-hävittäjä täyttää tietokoneen ruudun. Värit kertovat virtauksista.
– Siinä näkee yhden lentotilan aiheuttamat aerodynaamiset voimat ja millä tavalla se lentokoneen runko reagoi niihin voimiin. Siinä nähdään esimerkiksi niitä väsyttäviä voimia, mitä hävittäjä kohtaa silloin, kun tehdään jyrkkiä kaarteita, selittää Elomaticin hallituksen puheenjohtaja Patrik Rautaheimo.
Hornetien käyttöikä pidemmäksi
Suomalaisen laskentaohjelmiston avulla on selvitetty muun muassa sitä, miten Horneteja pitäisi lentää, jotta niiden käyttöikä olisi mahdollisimman pitkä.
– Havaittiin, että Hornetien elinkaari on lyhyempi kuin pitäisi. Suomessa rasitettiin niitä enemmän kuin Amerikassa. Olimme mukana ryhmässä, joka määritteli, millä tavalla niitä pitää lentää, jotta ne kestävät koko elinkaarensa ajan. Erilaiset lentotilat, vaikka jyrkät kaarrelennot, joissa on isoja G-voimia, rasittavat rakennetta enemmän kuin suoraan lentäminen, toteaa Rautaheimo.
Turvallisesti Marsin pinnalle
Euroopan avaruusjärjestö ESA on tilannut laskelmia siitä, miten varmistetaan, että laskeutuja kohtaa Marsin pinnan oikeassa asennossa.
– Siinä on laskettu, mitä aerodynaamisia voimia se kohtaa, kun tullaan Marsin ilmakehään. Kun siinä on anturointia, niin miten ne anturit reagoivat siihen ympäröivään aerodynamiikkaan, joka lämmittää ja tulee painetta lisää ja jossain kohtaa alipainetta, kuvailee Rautaheimo.
Miten Marsiin sitten pitäisi laskeutua niin, että laskeutuja laitteineen pysyy ehjänä?
– Tässä tapauksessa on tällainen mielenkiintoinen kumirengas, joka hidastaa vauhtia ja sen tarkoitus on jämähtää Marsin pintaan ja se kärki menee Marsin sisälle. Luulisi, että tämä on aika helppo tapa laskeutua, kun se on suunniteltu niin, että se menee sinne vauhdilla, arvioi Rautaheimo.
Ohjelmiston kehittäminen alkoi 1980-luvulla
Virtauslaskentaohjelmiston kehittäminen alkoi jo 1980-luvulla Teknillisessä korkeakoulussa. Ensimmäiset laskennat tehtiin ilmavoimien tarpeisiin.
– Teknillisessä korkeakoulussa oli tuulitunneli ja siellä tehtiin joitakin mittauksia ilmavoimille. Ilmavoimilla tultiin ajatukseen, että näitähän pitäisi pystyä laskemaan. Yliopisto ja ilmavoimat ryhtyivät selvittämään, mistä sellaisen ohjelmiston saisi, kertoo Rautaheimo.
Ohjelmistoja oli Yhdysvalloissa olemassa, mutta amerikkalaiset eivät suostuneet myymään niitä Suomeen.
– Silloin oli Neuvostoliitto vielä olemassa ja kovin lähellä meitä. Sitten alettiin itse selvittää, millaisia laskenta-algoritmeja siinä käytetään. Alettiin kehittää ja huomattiin, että mehän pystytään itse kehittämään tällainen ohjelmisto, kertaa Rautaheimo laskentaohjelmiston alkuvaiheita.
Käyttöä myös jäänmurtajien suunnittelussa
Sittemmin ohjelmistolla on ollut käyttöä monenlaisissa kohteissa ydinvoimaloista laivanrakennukseen.
– Laskenta on kohtuullisen työlästä. Yhden helpon tapauksen voi laske parissa, kolmessa päivässä, mutta kun mennään Hornetiin, niin kyllä siinä menee helposti kuukausi ellei enemmänkin. Tämä on kuitenkin halpaa verrattuna lentotuntiin tai Hornetin hintaan, laskee Rautaheimo.
Myös nyt niin ajankohtaisessa jäänmurtajien suunnittelussa virtauslaskennalle on käyttöä.
– Millä tavalla virtaukset menee, kun helikopteri laskeutuu jäänmurtajan kannelle niin, että se on turvallista eikä lähde heiluttamaan sitä. Laivan alla on erilaisia ulokkeita, esimerkiksi keulapotkuritunneli, jossa pitää simuloida, ettei se ala värähtelemään ja pitämään meteliä kun sitä käytetään, listaa Rautaheimo esimerkkejä, joissa virtauslaskentaa voisi käyttää.