Taktisen tason lennokkitiedustelun kyky 2010-luvulla

Miehittämättömien ilma-alusten käyttö taistelukentän tilannetietoisuuden tarjoajana on lisääntynyt merkittävästi 1990-luvulta alkaen. Maavoimien uudistetun taistelutavan myötä juuri tilannetietoisuuden rooli operaatioiden voittamiseksi on korostunut entisestään. Tähän nykyajan sodan kuvan luomaan vaatimukseen taktisen tason tiedustelukäyttöön tarkoitetut miehittämättömät ilma-alukset kykenevät vastaamaan nopeasti reagoivina ja taistelukentältä lähes reaaliaikaista dataa tuottavina moderneina tiedusteluvälineinä. Tutkimuksen avulla selvitettiin vastaus päätutkimusongelmaan: mikä on taktisen tason lennokkitiedustelun tekninen kyky 2010-luvulla? Tähän kysymykseen vastaamista pohjustettiin ensin selvittämällä, mikä on nykyajan sodan kuva ja millaisia vaatimuksia se luo lennokkitiedustelulle. Miehittämättömillä ilma-aluksilla toteutettavan tiedustelun teknistä kykyä mitattiin tarkastelemalla hyötykuormana olevien sensorien suorituskykyä muun muassa Johnsonin kriteerin avulla. Tutkimus laadittiin kvalitatiivisena kirjallisuusselvityksenä, jossa on hyödynnetty asiakirja- sekä tekstianalyysia aineistonkeruumenetelmänä. Tutkielman mukaan taktisen tason tiedustelukäyttöön suunniteltujen miehittämättömien ilmaalusten tekninen kyky ja samalla niiden maajoukoille luoma uhka ovat merkittäviä. Moderni tiedustelulennokki kykenee sensorien osalta toimimaan lähes sää- ja valaisuolosuhteista riippumatta. Tutkija kiittää tutkielman laatimisessa avustaneita ja tutkimuksen aikana työn edistymistä edesauttaneita ohjaajiaan, insinöörikapteeni Mika Niemistä Ilmavoimien Teknillisestä koulusta sekä insinöörikapteeni Tapio Haapamäkeä Ilmasotakoululta.

Syvää vai pelkästään tiheää : neuvostoliittolaisen ja venäläisen sotataidollisen ajattelun lähtökohdat, kehittyminen, soveltaminen käytäntöön ja nykytilanne. Näkökulmana 1920- ja 1930-luvun syvän taistelun ja operaation opit

Sosialistisen vallankumouksen jälkeen Neuvosto-Venäjän oli monien muiden kysymysten ohella ratkaistava sosialismin saavutusten puolustaminen. Aluksi ratkaisuksi suunniteltiin vapaaehtoisuuteen perustuvaa punakaartia, mutta riittävän miesvahvuuden turvaamiseksi päädyttiin yleiseen asevelvollisuuteen. Pian Venäjän sisällissodan jälkeen sotataidon suunta painottui enemmän vanhan armeijan asiantuntijoiden näkemysten kuin vallankumoussankarien kokemusten mukaiseksi, vaikka Frunzen puna-armeijalle kirjoittama doktriini perustui luokkataisteluun ja korosti sisällissodassa hyväksi koettua operatiivista liikkuvuutta. Neuvostoliiton ja Venäjän sotataidon perustana on Pietari I:n aloittama länsimainen suuntaus, jota kuitenkin täydentävät vahvat kansalliset piirteet. Venäläisen sotataidon henkisenä isänä voidaan hyvällä syyllä pitää Aleksandr Suvorovia, jonka opetukset näkyvät tekstilainausten lisäksi myös periaatteissa ja sotilaskasvatuksessa. Napoleonin sotien jälkeen perustettu Keisarillinen yleisesikunta-akatemia loi Venäjälle sotatieteellisen tutkimuksen ja opetuksen. Sotatieteen mahdollisuuksia ei 1800-luvun Venäjällä osattu täysin hyödyntää. Aseistuksen kasvavan tehon merkitystä vähättelevä asenne johti sotataidon taantumisen ja katastrofiin Venäjän–Japanin sodassa. Sen kokemuksia analysoidessaan Aleksandr Neznamov kehitti edelleen saksalaista operaation käsitettä ja loi perustan Neuvostoliitossa 1920-luvulla kehitetylle operaatiotaidolle. Neuvostoliittolaisen sotataidon päämääränä oli kehittää taktinen ja operatiivinen ratkaisu aseistuksen tehon kasvun aikaansaamaan puolustuksen ylivoimaisuuteen. Ratkaisussa hyödynnettiin brittien kokemuksia ja tutkimusta. Neuvostoliittolainen taktiikka ja operaatiotaito eivät kuitenkaan olleet brittiläisen mekanisoidun sodankäynnin tai saksalaisen salamasodan itäinen kopioita vaan itsenäisiin ratkaisuihin pohjautuvia. Syvän taistelun ja operaation teoriaa kokeiltiin harjoituksissa, ja sitä kehitettiin Stalinin vuoden 1937 puhdistuksiin saakka. Toisen maailmansodan taisteluissa puna-armeija sovelsi alkuvaiheen katastrofin jälkeen syvän taistelun ja syvän operaation oppeja. Komentajien ja joukkojen taito ei riittänyt teorian vaatimusten mukaiseen toimintaan, siksi syväksi aiotusta taistelusta tuli ajoittain ainoastaan tiheää. Suuren isänmaallisen sodan kokemusten perusteella neuvostoliittolainen sotatiede kehitti yleisjoukkojen taistelun periaatteet, jotka ovat säilyneet muuttumattomina nykypäivään saakka. Kylmän sodan aikakaudella ydin- ja tavanomaisen aseistuksen merkitys sodan ja taistelun kuvassa vaihteli. Lännen sotataidon ja aseteknologian kehitys pakotti Neuvostoliiton siirtymään 1980-luvulla sotilaallisessa ajattelussaan hyökkäyksestä puolustukseen. Neuvostoliiton hajoamisen jälkeen Venäjän sotilaallisen turvallisuuden takaajana on ydinaseistus. Yhdysvaltain tavanomainen ilma-avaruushyökkäyskyky vaatii Venäjää kehittämään torjuntajärjestelmiä. Tavanomaisten joukkojen rakentamisessa Venäjä seuraa tarkasti läntisen sotataidon kehittymistä, mutta pitäytyy omaperäisiin ratkaisuihin, joiden kehittämisessä sen vahvalla sotatieteellisellä järjestelmällä ja dialektisen materialismin metodilla on edelleen olennaisen tärkeä merkitys.

Ilmatorjuntaohjusaseiden ja -järjestelmien tekniikka

Ilmatorjuntaohjusaseet ja -järjestelmät kehittyvät nykypäivänä nopeasti. Nämä järjestelmät käyvät kilpajuoksua ilma-aseen kanssa, sillä ilmatorjunta on kehitetty vasta-aselajiksi. Tekniikan kehittymisen myötä ilmatorjuntaohjusaseiden tekniikka on myös kehittynyt hyvin paljon. Uudet tekniset ratkaisut ja laitteet mahdollistavat muun muassa erilaisten hakupäiden ja moottorien tehokkaamman toiminnan. Tutkimus on aiheellinen, sillä ilmatorjuntaohjusjärjestelmien perusperiaatteet ovat pysyneet pääosin samoina vaikka järjestelmien valmistajia on tullut enemmän. Tässä tutkielmassa käsitellään ilmatorjuntaohjusaseiden ja -järjestelmien lisäksi ohjuksien tekniikkaa yleisellä tasolla. Tutkielman tarkoituksena on saada lukija ymmärtämään, minkälaista tekniikkaa on käytössä ja minkälaisia teknisiä ratkaisuja on mahdollista tehdä ohjuksiin. Tutkielmassa käsitellään myös Suomessa olevia kansallisia ilmatorjuntaohjusjärjestelmiä, jotka ovat käytössä maa- ja merivoimilla. Tutkimuskysymyksenä on ”Minkälaista tekniikkaa on käytössä ilmatorjuntaohjuksissa ja ilmatorjuntaohjusjärjestelmissä?”. Johtopäätöksissä käsitellään lyhyesti tutkielmalle asetetut eri kysymykset ja käsitellään osittain myös mahdollisia ilmatorjuntaohjusjärjestelmiä, joita olisi mahdollista hankkia Suomeen.

Venäläisten rynnäkkökoneiden ja monitoimihävittäjien sensori- ja omasuojajärjestelmien tekninen tarkastelu ja niiden vaikutukset ilmasta-maahan suorituskykyyn

Tutkimuksen aiheena on Venäläisten rynnäkkökoneiden ja monitoimihävittäjien sensorija omasuojajärjestelmien tekninen tarkastelu ja niiden vaikutuksen ilmasta-maahan suorituskykyyn. Tutkimustyö käsittelee venäläisten rynnäkkökoneiden SU-24 ja SU-25 sekä monitoimihävittäjien SU-27SM ja MiG-29SMT sensoreita ja omasuojajärjestelmiä sekä käytettäviä asejärjestelmiä. Tutkimuksessa muodostetaan sensori-, omasuoja- ja asejärjestelmien avulla kokonaiskuva koneiden ilmasta-maahan suorituskyvystä. Tutkimuksessa pyritään vastaamaan seuraaviin kysymyksiin: Mistä muodostuu ilmastamaahan suorituskyky? Mitkä ovat Venäjän ilmavoimien yleisimmät rynnäkkökoneet ja monitoimihävittäjät ja mitä järjestelmiä niissä on? Mikä on koneen optimaalinen suorituskyky tarkasteltavaa kohdetta vastaan? Tutkimuksen sivutuotteena vastataan kysymykseen: Mikä on panssarivaunun tutkaheräte dBm² ja m² suureina? Tutkimuksen tutkimusmenetelminä on käytetty kirjallisuustutkimusta ja vertailevaa tutkimusmenetelmää. Järjestelmien julkisissa lähteissä ilmoitettu suorituskyky on pyritty todentamaan matemaattisesti laskien. PVTT:ssa toteutettujen simulointien avulla on voitu laskea lavettien tutkien havaitsemisetäisyyksiä. Tutkimustyön lähdeaineisto pohjautuu julkisiin lähteisiin. Suurin osa tutkimustyön lähteistä on internetistä julkaistuja artikkeleita ja teknisiä raportteja. Lähdeaineistoa lukemalla, vertailemalla ja analysoimalla on koostettu tietoa aiheesta. Rynnäkkökoneiden ja monitoimihävittäjien tutkien suorituskyvyn muodostamiseksi toteutettiin panssarivaunun 3Dmallin tutkaherätteen simulointi. Tulosten perusteella voidaan vertailla käytössä olevien tutkien suorituskykyä. Ilma-aseen suorituskyky pohjautuu pääosin käytettäviin sensoreihin ja laitteisiin. Sensorijärjestelmillä suunnistetaan, paikannetaan maali, osoitetaan maali käytettävällä asejärjestelmällä ja ohjataan asejärjestelmä haluttuun maaliin. Omasuojajärjestelmillä mahdollistetaan ilma-aseen toimiminen alueella vallitsevasta uhkasta huolimatta. Omasuojajärjestelmät koostuvat varoittimista ja aktiivisista vastatoimenpidejärjestelmistä.. Ilmasta-maahan suorituskykyyn vaikuttavat oleellisesti lavetin kyky havaita kohteita tutkalla, lämpökameralla ja TV-kameralla. Ilmasta-maahan suorituskykyyn vaikuttaa oleellisesti miltä etäisyydeltä kohde voidaan havaita ja miltä etäisyydeltä asejärjestelmä voidaan laukaista. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta Venäjän ilmavoimilla olevan suorituskyvyltään hyvällä tasolla olevia koneita. Suorituskykyisten koneiden lukumäärä on hyvin pieni. Suurin osa operatiivisessa käytössä olevista koneista ei ole suorituskyvyltään riittävällä tasolla. Modernisaatioiden myötä Venäjän ilmavoimat saavuttavat riittävän suorituskyvyn rynnäkkökoneille ja monitoimihävittäjille.

Ilmapuolustuksen lamauttamisen erot ja yhtäläisyydet Kosovon ja Libyan sodissa

Libyan (1999)- ja Kosovon (2011) ilmasodat olivat konflikteja joissa länsimaista muodostetuilla koalitioilla ja ilma-aseella pyrittiin estämään humanitaariset katastrofit kyseisissä maissa. Molemmissa operaatioissa ilmapuolustuksen lamauttaminen oli koalitioiden sotilasoperaatioiden ensimmäinen tehtävä. Tutkimuksen tavoitteena oli (1) selvittää ilmapuolustuksen lamauttamisen eroja ja yhtäläisyyksiä Kosovon ja Libyan sodissa ja mitä erityispiirteitä voitiin nähdä Kosovon- ja Libyan sodan ilmaoperaatioalueissa, sekä (2) analysoida operaatioiden puutteita ja menestystekijöitä. Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena ja tutkimus toteutettiin multiple case study perusteisena, jossa tapauksina käsiteltiin Kosovon- ja Libyan sotien ilma-aseen käyttöä ilmapuolustuksen lamauttamisessa. Aineiston käsittely toteutettiin aineistolähtöisenä analyysinä, jossa muodostettiin tutkimuskohteista kuvaukset eli teoreettiset kokonaisuudet. Molemmat käsitellyt operaatiot ovat hyviä esimerkki yhdenlaisista strategisista iskuista joissa ensimmäisenä tavoitteena oli vastustajan ilmapuolustuksen lamauttaminen. Ilmapuolustuksen lamauttamisen korostaminen ensimmäisenä tehtävänä mahdollisti taistelutilanhallinnan ja siirtymisen operaatioissa seuraavaan vaiheeseen. Huomattavimpana havaintona sekä tutkimustuloksena näiden kahden tarkastelun yhteydessä oli se kuinka erityisesti Kosovon sodassa vastustaja (Serbia) pystyi suhteellisen pienIllä ilmapuolustuksen komponenteilla yhdistettynä niiden aktiiviseen käyttöön häiritsemään ja vaikuttamaan koalition taktisen tasan käyttöperiaatteisiin läpi koko koalition operaation ajan. Tällä tutkimuksella hankittua tietoa voidaan mahdollisesti hyödyntää osana sotataidon opetusta tarkasteltaessa nykyaikaisen sodan ilmapuolustuksen lamauttamisen kuvaa sekä siihen liittyviä ilmiöitä.

Yhdysvaltain maavoimien operatiivisen doktriinin kehitys 1991–2001

Yhdysvaltain maavoimien operatiivinen doktriini määrittelee miten maavoimat suunnittelevat ja toteuttavat sotatoimia, yhdessä muiden puolustushaarojen ja liittolaisten kanssa. Tutkimuksen päämääränä on ollut selvittää, miten Yhdysvaltojen maavoimien operatiivinen doktriini kehittyi kylmän sodan päättymisen ja terrorismin vastaisen sodan välisenä aikana. Tutkimusta ohjanneita kysymyksiä on ollut: - Mihin Yhdysvaltojen maavoimien operatiivinen doktriini perustui kylmän sodan päättyessä vuonna 1991 ja millä tavalla sen kehittämistä ohjattiin? - Mitkä tekijät ohjasivat vuosina 1993 ja 2001 julkaistuja operatiivisia doktriineja ja miten niitä kehitettiin? Tutkimus on luonteeltaan laadullinen asiakirja-, kirjallisuus- ja aikakauslehtitutkimus. Tutkimuksen tiedonkeruumenetelmänä on käytetty kirjallisen materiaalin keräämistä. Kirjallisen aineiston analysointimenetelmänä käytettiin sisällönanalyysia. Tutkimuksen perusteella Yhdysvaltojen maavoimien operatiivinen doktriini perustui kylmän sodan päättyessä hyökkäykselliseen ilma- maataisteluoppiin. Doktriinin kehittämisen lähtökohtana oli selkeästi ymmärrys Yhdysvaltojen olevan joukoiltaan alivoimaisia Varsovan liiton joukkoja vastaan sekä tietoisuus siitä, että nykyaikaisessa sodassa korostuisi sodankäynnin tuhovoima ja tempo. Doktriinin hyökkäyksellisyydellä vastattiin alivoimaisuuteen ja muuttuneen sodankäynnin haasteisiin. Tutkimustulosten mukaan vuonna 1993 julkaistua operatiivista doktriinia ohjasi selkeästi Persianlahden sota sekä kylmänsodan päättyminen. Doktriini lähtökohdaksi valittiin korkeassa valmiudessa olevat hyvin varustetut joukot. Persianlahden sodan opit ohjasivat uutta doktriinia ja sodassa havaittuihin haasteisiin pyrittiin vastaamaan. Kylmänsodan päättymisen aiheuttamaan muuttuvaan tilanteeseen, sekä joukkojen vähennyksiin vastattiin doktriinissa kyvyllä vaikuttaa kriiseihin ennen niiden puhkeamista, sekä kyvyllä yhteisoperaatioihin. Doktriinin kehittämisen johtajaksi valittiin henkilö, jolla oli käytännön kokemusta kehitettävästä asiasta. Vuoden 2001 doktriinissa on selkeästi havaittavissa sotaa alemmanasteisiin kriiseihin osallistumisen vaikutteita. Tämä tulee parhaiten esille uusissa operaatiotyypeissä. Doktriinissa vahvennettiin myös aikaisemmassa vuoden 1993 doktriinissa esille tuotua vaatimusta osallistua yhteisoperaatioihin. Näitä tuettiin lisäksi kyvyllä strategiseen reagointiin, sekä digitalisoinnilla mahdollistettiin informaation lisääminen taisteluvoiman osa-alueeksi. Tutkimuksen tarkastelujaksolla on Yhdysvaltojen maavoimien operaatiotaitoa ohjaavassa doktriinissa korostunut taisteluvoimaisilla joukoilla kyky nopeaan vaikuttamiseen yhteistoiminnassa muiden puolustushaarojen ja liittolaisten kanssa, kaikissa operaatiotyypeissä ja niiden yhdistelmissä.

Mini-UAV:n käyttö lentotukikohdan valvonnassa

Mini-UAV on miehittämätön pienoisilma-alus, joka tarjoaa käyttäjälleen mahdollisuuden reaaliaikaiseen tilannekuvaan, laajojen vastuualueiden valvontakykyyn ja iskun jälkeiseen tiedusteluun. Pienen kokonsa puolesta järjestelmä kulkee joukkojen mukana valvontatehtä-vällä ja se on helppo lähettää suorittamaan tehtävää laukaisukatapultilta tai kädestä. Mini-UAV:n modulaarinen rakenne mahdollistaa vaurioituneiden osien nopean huollon sekä pa-rantaa taistelunkestävyyttä. Sensorit luovat valvonta- ja tiedustelukyvyn rungon, sillä lennokki itsessään on vain lavetti, joka kuljettaa sensorit valvottavan kohteen ylle. Videokameralla varustetut päiväsensorit pystyvät havaitsemaan kohteen ja seuraamaan sitä reaaliajassa. Yösensoreissa käytettävät valonvahvistimet mahdollistavat operoinnin hämärällä ja yöaikana. Sensoreissa voidaan hyödyntää myös lämpökameraa, joka mahdollistaa kohteiden havaitsemisen peitteisestä maastosta. Lentotukikohdan toimintaympäristö luo laajuudellaan ja peitteisyydellään haasteita valvon-taa suorittaville toimijoille. Laajaa ja vaikeakulkuista aluetta ei pystytä valvomaan aukot-tomasti, vaan pyritään estämään vapaa kulku alueella. Erikoisjoukkouhka luo lentotukikoh-dalle haasteita, jotka tulee kiistää tehokkaalla valvonnalla. Lentotukikohdan kriittisten koh-teiden maalittamisen perusteella iskut toteutetaan ilmalavetin toimittamana asekuormana tai risteilyohjuksin. Toimintaympäristö luo haasteita mini-UAV:n toiminnalle. Peitteinen maasto hankaloittaa valvontaa ja mahdollistaa erikoisjoukkojen oman toiminnan salaamisen. Kesän ja talven ai-kana vallitsevat huonon lentosään olosuhteet rajoittavat lennokilla suoritettavaa tiedustelua. Iskun jälkeisessä tiedustelussa lennokki tarjoaa mahdollisuuden nopeaan tilannekuvan muodostamiseen. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta mini-UAV:n olevan tehokas valvontatyökalu lento-tukikohdan valvontaa suorittaville toimijoille. Toimintaympäristön tuomat haasteet tulee ottaa huomioon valvonnan suunnittelussa ja organisoinnissa, jolloin heikkoudet voidaan minimoida.

Hiljaisten siipien sotaa : Yhdysvaltojen lennokki-iskut, valta ja vallan rajoitteet terrorismin vastaisessa taistelussa

Yhdysvallat on 2000-luvun alusta lähtien käynyt salaista lennokkisotaa terrorismia vastaan hyödyntämällä aseistettujen miehittämättömien ilma-alusten tarjoamia uusia suorituskykyjä. Presidentti Barack Obaman aikana Yhdysvaltojen toteuttamien lennokki-iskujen määrä on moninkertaistunut ja samalla kansainvälinen kritiikki lennokki-iskuja kohtaan on lisääntynyt. Obama on puolustanut lennokki-iskuja tehokkaina ja laillisina, mutta myöntänyt, että ne eivät välttämättä ole aina tarkoituksenmukaisia tai moraalisesti oikein. Obaman mukaan Yhdysval-lat tarvitsee käyttöönsä kuitenkin kaikki vallan elementit voittaakseen taistelun terrorismia vastaan. Vaakakupissa painavat toisella puolella operaatioluonteiden vaatimukset ja kansalli-nen valta sekä toisella puolella valtaa rajoittavat tekijät, kuten lainsäädäntö ja moraali. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää lennokkien ja lennokki-iskujen merkitystä Yhdys-valtojen valtapolitiikalle sekä niiden käytössä esiin tulleita vallankäytön rajoitteita terrorismin vastaisessa taistelussa poliittisen realismin viitekehyksessä. Tutkimuksen teoreettinen tausta perustuu Hans Morgenthaun poliittiseen realismiin, josta käsiteltäväksi on rajattu vallan, vallan rajoitteiden ja sotilaallisen valmiuden teemat. Tutkimuksen pääkysymys on, miten lennokki-iskuilla tuetaan Yhdysvaltojen valtapolitiikkaa? Tutkimuksella pyritään lisäksi vastaamaan apukysymyksiin, mitä vallan rajoitteita lennokki-iskut koettelevat sekä ollaanko operaatioluonteiden asettamien vaatimusten vuoksi valmiita rikkomaan vallankäy-tön rajoitteita? Tutkimus osoittaa, että lennokkien merkitys Yhdysvaltojen valtapolitiikalle perustuu kykyyn projisoida voimaa vaikeasti päästäville alueille. Lennokki-iskuilla on vastattu Yhdysvaltojen pitkäaikaiseen tavoitteeseen estää terroristien toiminnanvapaus ja tuhota terroristien johtajat. Lennokki-iskujen käyttöperiaatteet ovat kuitenkin ristiriidassa Morgenthaun poliittisen realismin mukaisten vallankäytön moraalisten, eettisten ja lainsäädännöllisten rajoitteiden kanssa. Yhdysvallat on toistaiseksi ollut valmis rikkomaan näitä rajoitteita oman kansallisen etunsa turvaamiseksi. Lennokkisodankäynti on ilmiönä nuori ja jatkuvassa muutoksessa. Ilmiön kehittymisellä voi olla huomattavia sotilasstrategisia sekä ulko- ja turvallisuuspoliittisia merkityksiä. Lähitulevaisuudessa yhä useammalla valtiolla on valmius aloittaa oma "hiljaisten siipien sotansa", jonka muodon määräävät käsitykset sotilaallisen voiman- ja vallankäytön mahdollisuuksista ja rajoitteista.

Hornetin seuraajan mahdollisia valintaperusteita tulevaisuuden ilmaoperaation näkökulmasta

Suomen ilmavoimien F/A-18 Hornet -kalusto tulee elinkaarensa päähän 2020-luvun loppu-puolella. Suunnitelmat ja päätökset Hornetin seuraajan valinnasta tulevat asettumaan seuraa-van 10 vuoden sisään, joten tässä vaiheessa tulee perehtyä siihen, mitä seuraajalta vaaditaan. Tutkielman tarkoituksena oli miettiä Hornetin seuraajalle mahdollisia valintaperusteita tule-vaisuuden ilmaoperaation näkökulmasta. Tutkielmaa tehtäessä perehdyttiin siihen, minkälai-sessa toimintaympäristössä seuraajalla tullaan toimimaan ja minkälaisia tehtäviä sillä voidaan suorittaa. Tutkielman sisällön kannalta oli oleellista esitellä mahdollisen seuraajan ominai-suuksia, jotta nähdään, minkälaisia ominaisuuksia on saatavilla tulevaisuuden ilma-aluksiin. Päätutkimusmenetelmänä käytettiin kirjallisuuskatsausta. Laadullisiin tutkimusmenetelmiin kuuluvan kirjallisuuskatsauksen avulla tulkittiin ja analysoitiin jo olemassa olevia lähteitä. Tavoitteena oli pystyä pienemmistä teoriapalasista kasaamaan yhtenäisempi asiakokonaisuus. Tutkimuksen aineisto kerättiin avoimista lähteistä. Näitä olivat esimerkiksi artikkelit, aihee-seen liittyvä kirjallisuus sekä aiemmat tutkimukset. Tutkielmassa luotiin skenaario mahdollisesta tulevaisuuden ilmaoperaatiosta perustuen War-denin luomaan teoriaan. Skenaarion avulla tutkittiin, mitä mahdolliselta Hornetin seuraajalta operaatiossa vaadittaisiin. Tulevaisuuden ilmaoperaatiossa tehtäviksi määräytyivät kansain-välisessä kriisinhallintaoperaatiossa suoritettavat valvonta- ja tiedustelutehtävät, joita torjun-tahävittäjällä voidaan suorittaa. Hävittäjälle tarpeellisiksi ominaisuuksiksi kyseisissä tehtä-vissä tutkielmassa nostettiin koneiden edistykselliset navigointijärjestelmät, kehittynyt senso-ri- ja tutkatekniikkaa sekä uudenaikaiset nopeat ja luotettavat kommunikointiyhteydet. Tutkimuksen perusteella tutkielmassa tultiin johtopäätökseen, että Hornetin seuraajan valin-taperusteita mietittäessä ei tulisi keskittyä niinkään koneiden kalliisiin häiveratkaisuihin tai asejärjestelmiin. Pikemminkin tulisi keskittyä järjestelmiin, joita tulevaisuudessa ilmaoperaa-tion kaltaisissa tehtävissä tarvitaan entistä enemmän. Asejärjestelmiäkään ei tule unohtaa, sil-lä ne ovat oleellinen osa sotakalustoa, mutta asioita priorisoitaessa pitää miettiä, mikä on tar-peellista ja mikä ei.

Extended hydrogen photoproduction by nitrogen-fixing cyanobacteria

Cyanobacteria are the only prokaryotic organisms performing oxygenic photosynthesis. They comprise a diverse and versatile group of organisms in aquatic and terrestrial environments. Increasing genomic and proteomic data launches wide possibilities for their employment in various biotechnical applications. For example, cyanobacteria can use solar energy to produce H2. There are three different enzymes that are directly involved in cyanobacterial H2 metabolism: nitrogenase (nif) which produces hydrogen as a byproduct in nitrogen fixation; bidirectional hydrogenase (hox) which functions both in uptake and in production of H2; and uptake hydrogenase (hup) which recycles the H2 produced by nitrogenase back for the utilization of the cell. Cyanobacterial strains from University of Helsinki Cyanobacteria Collection (UHCC), isolated from the Baltic Sea and Finnish lakes were screened for efficient H2 producers. Screening about 400 strains revealed several promising candidates producing similar amounts of H2 (during light) as the ΔhupL mutant of Anabaena PCC 7120, which is specifically engineered to produce higher amounts of H2 by the interruption of uptake hydrogenase. The optimal environmental conditions for H2 photoproduction were significantly different between various cyanobacterial strains. All suitable strains revealed during screening were N2-fixing, filamentous and heterocystous. The top ten H2 producers were characterized for the presence and activity of the enzymes involved in H2 metabolism. They all possess the genes encoding the conventional nitrogenase (nifHDK1). However, the high H2 photoproduction rates of these strains were shown not to be directly associated with the maximum capacities of highly active nitrogenase or bidirectional hydrogenase. Most of the good producers possessed a highly active uptake hydrogenase, which has been considered as an obstacle for efficient H2 production. Among the newly revealed best H2 producing strains, Calothrix 336/3 was chosen for further, detailed characterization. Comparative analysis of the structure of the nif and hup operons encoding the nitrogenase and uptake hydrogenase enzymes respectively showed minor differences between Calothrix 336/3 and other N2-fixing model cyanobacteria. Calothrix 336/3 is a filamentous, N2-fixing cyanobacterium with ellipsoidal, terminal heterocysts. A common feature of Calothrix 336/3 is that the cells readily adhere to substrates. To make use of this feature, and to additionally improve H2 photoproduction capacity of the Calothrix 336/3 strain, an immobilization technique was applied. The effects of immobilization within thin alginate films were evaluated by examining the photoproduction of H2 of immobilized Calothrix 336/3 in comparison to model strains, the Anabaena PCC 7120 and its ΔhupL mutant. In order to achieve optimal H2 photoproduction, cells were kept under nitrogen starved conditions (Ar atmosphere) to ensure the selective function of nitrogenase in reducing protons to H2. For extended H2 photoproduction, cells require CO2 for maintenance of photosynthetic activity and recovery cycles to fix N2. Application of regular H2 production and recovery cycles, Ar or air atmospheres respectively, resulted in prolongation of H2 photoproduction in both Calothrix 336/3 and the ΔhupL mutant of Anabaena PCC 7120. However, recovery cycles, consisting of air supplemented with CO2, induced a strong C/N unbalance in the ΔhupL mutant leading to a decrease in photosynthetic activity, although total H2 yield was still higher compared to the wild-type strain. My findings provide information about the diversity of cyanobacterial H2 capacities and mechanisms and provide knowledge of the possibilities of further enhancing cyanobacterial H2 production.

S-400-ilmatorjuntaohjusjärjestelmän tekninen suorituskyky nykyaikaista ilmauhkaa vastaan

Ilma-aseen merkitys viimeaikaisissa sotilaallisissa konflikteissa on ollut huomattava. Nykyaikaisessa sodankäynnissä ilmatorjuntajärjestelmien tulee ominaisuuksiltaan vastata yhä vaativampiin maalitilanteisiin. Maaleihin pyritään vaikuttamaan yhä kauempaa, ja järjestelmillä tulee kyetä vastaamaan myös elektronisen sodankäynnin vaatimuksiin. Torjuttavat maalit ovat muuttuneet miehitetyistä laveteista yhä enemmän pienikokoisten maalien, kuten ohjusten ja lennokkien torjuntaan. Venäjä on ollut vuosikymmenien ajan johtava ilmatorjuntajärjestelmien valmistajamaa. Tässä tutkimuksessa käsitellään pitkän kantaman S-400-ohjusjärjestelmää, joka edustaa venäläisten uusinta käyttöön otettua ilmatorjuntatekniikkaa. S-400-järjestelmä on valittu Venäjän ilmapuolustusjoukkojen perusjärjestelmäksi ja se on tulossa lähivuosina laajamittaisesti palveluskäyttöön. Tutkimuksessa perehdytään kyseiseen järjestelmään ja sen kykyyn vastata nykyaikaisen ilmauhkan sille asettamiin vaatimuksiin. Tutkimus pyrkii vastaamaan pääkysymykseen: Millainen on S-400-järjestelmän suorituskyky nykyaikaista ilmauhkaa vastaan? Tutkimus on toteutettu laadullisia tutkimusmenetelmiä käyttäen. Pääasiallisena tutkimusmenetelmänä on kirjallisuustutkimus, jota täydennetään matemaattisen analyysin avulla. Lähdemateriaali koostuu aiheeseen liittyvistä kotimaisista ja ulkomaisista lähteistä. Kotimaiset lähteet ovat aiheeseen liittyvää kirjallisuutta tai yksittäisiä artikkeleja sotilasaikakauslehdistä. Ulkomaiset lähteet ovat pääosin kalustotietoja sisältävästä kirjallisuudesta, tutkimuksista sekä sotilasaikakauslehdistä. Tutkimuksessa on käytetty lähteinä ainoastaan julkista materiaalia. Matemaattinen analyysi on suoritettu excel-ohjelmistoa käyttäen. Venäjän puolustusministeriö on asettanut S-400-järjestelmälle erityisiä suorituskykyvaatimuksia nykyaikaisen ilmauhkan ja toimintaympäristön osalta. Nämä vaatimukset esitellään tutkimuksessa kalustoesimerkeillä havainnollistaen. S-400-järjestelmän tekniset ominaisuudet ja laitteistot esitellään järjestelmäkuvauksen avulla. Suorituskykyanalyysissä verrataan ilmoitettujen suorituskykyarvojen ja laskennalla saavutettujen tulosten perusteella järjestelmän kykyä vastata tutkimuksessa esiteltyihin suorituskykyvaatimuksiin. S-400-järjestelmän suorituskyvystä on julkisista lähteistä saatavilla vain rajallisesti tietoa. Tämän johdosta suorituskykyanalyysissa on käytetty soveltuvin osin eri lähteistä saatuja arvioita. Järjestelmä kykenee hyödyntämään maalin havaitsemiseen ja seurantaan useita erilaisia sensoreita. Näiden avulla mahdollistetaan myös tutkapoikkipinta-alaltaan pienten maalien havaitseminen ja toiminta elektronisesti häirityissä olosuhteissa. Järjestelmän ohjusten suuri ulottuvuus mahdollistaa maalien torjunnan jopa satojen kilometrien etäisyydelle. Lähteistä saatujen tietojen ja suoritetun analyysin perusteella päädytään siihen tulokseen, että S-400- järjestelmä kykenee vastaamaan ominaisuuksiltaan nykyaikaisen ilmauhkan vaatimuksiin.

Maakaasupolttimen säätöjärjestelmän kehittäminen

Jatkuvasti kiristyvät päästörajoitukset pakottavat teollisuuden kehittämään uusia ratkaisuja päästöjen vähentämiseksi. Hiilimonoksidin ja typen oksidien päästörajoitukset ovat erityi-sen tiukat esimerkiksi Kiinassa ja Yhdysvalloissa. Maakaasun ja ilman epätäydellisessä pa-lamisessa muodostuu hiilimonoksidia ja typen oksideja. Käytännön sovelluksissa palaminen on lähes aina epätäydellistä polttoaineen ja ilman epätäydellisen sekoittumisen takia, joten palamisreaktiossa muodostuva savukaasu sisältää edellä mainittuja haitallisia komponentteja lähes poikkeuksetta. Savukaasua voidaan puhdistaa erilaisilla menetelmillä ennen sen pää-tymistä ympäristöön. Tässä diplomityössä esitellään maakaasupoltinjärjestelmän keskeiset komponentit ja aihee-seen liittyvät tarpeelliset käsitteet sekä suunnitellaan polttoaine-ilma-seossuhdesäätö eräälle maakaasupoltinjärjestelmälle. Säädön ensisijaisena tavoitteena on pitää seossuhde mahdolli-simman tarkasti halutussa arvossa savukaasun puhdistuksen kannalta. Lisäksi säädön on tarkoitus taata mahdollisimman hyvä suorituskyky transienttitilanteissa. Järjestelmän eri osien toiminta mallinnetaan ja analysoidaan. Mallinnuksen perusteella suunnitellaan ja simu-loidaan säätöjärjestelmä. Suunniteltu säätöjärjestelmä toteutetaan osaksi polttolaitoksen automaatiojärjestelmää. Mittaustulokset osoittavat, että päästöjen kannalta säätö pitää seossuhteen riittävän tarkasti halutussa arvossa: hiilimonoksidin ja typen oksidien päästöt ovat asetettujen rajojen sisällä. Testiajojen perusteella prosessi on kuitenkin erittäin häiriöinen ja transienttitilanteissa ei saavuteta simulointien mukaista suorituskykyä.

Suomen ilmavoimien hävittäjätaktiikan kehitys 1920- ja 1930-luvuilla

Tämä tutkimus on laadullinen kirjallisuustutkimus, joka sisällönanalyysin kautta vastaa pääkysymykseen ”Miten suomalainen hävittäjätaktiikka kehittyi 1920- ja 1930-luvuilla?”. Ilmasotaohjesääntöön ja alan kirjallisuuteen perustuva tutkimus rajaa aika-alueen 1920-luvun alusta talvisodan alkuun. 1920-luku oli maailmalla sotien oppien ja uusien näkemysten aikaa. Ilmasotateoreetikot hahmottelivat tulevaisuuden sodan ilma-aseen käyttöä. Maailmalla siirryttiin vesilentokoneista maalentokoneisiin. Suomessa lentokoulutuksen epämääräisyys ja hävittäjätaktiikan puute esti 1920-luvun suuremman kehityksen. Vasta 1930-luvulla saksalaisten ja suomalaisten ajatukset kohdistuivat hävittäjien ylivoimaisuuteen ilmataistelussa. Muut suuret ilmailumaat noudattivat edelleen douhetismin ajatuksia strategisista pommitusvoimista. Suomessa suuria vaikuttajia olivat Lorentz ja Magnusson. Suomalainen hävittäjätaktiikka vuoden 1939 loppupuolella oli kansainvälisesti hyvällä tasolla. Ampuma- ja muu koulutus, yksinkertaiset taistelumenetelmät ja edistyksellinen osastotaktiikka sanelivat suomalaisen hävittäjätaktiikan suunnan vuosikymmeniksi eteenpäin.

Komppaniatason tiedustelulennokin rakenne ja vaatimukset

Tutkimuksen pääongelma on: Minkälaisia vaatimuksia komppanian tasolla operoivalle tiedustelulennokille on asetettava? Lisäksi tutkimuksessa pyritään vastaamaan kysymykseen: Minkälaisia ja -tasoisia sensoreita lennokissa tulisi olla, jotta se vastaisi komppaniatasan tiedon tarpeisiin? Tutkielman tarkastelutapa on kirjallisuusselvitys, eikä tutkielmaan liity empiirisiä kokeita. Jalkaväkitaktiikka otetaan huomioon pohdittaessa erilaisten teknisten ratkaisuiden soveltuvuutta komppaniatason tiedustelulennokkijärjestelmään. Tutkimus on kirjallisuustutkimus, jossa lähteenä on käytetty eri internetsivuja, tutkimuksia ja kirjoja. Kysymyksiin haetaan vastauksia tutustumalla maailmalla kehitettyihin SUAV ja TUAV CR -järjestelmiin sekä niihin liittyviin tekniikoihin. Tutkielmassa ilmeni, että komppaniatason taktiseen tiedusteluun käytetään pääasiassa mini-UAV -kategorian lennokkijärjestelmiä, joiden suurin tehokas toimintasäde on noin 10 kilometriä, sensoreina käytetään näkyvän valon alueella sekä infrapuna-alueella toimivia videokameroita, sekä lisäksi sensoreita biologisten ja kemiallisten taisteluaineiden havaitsemiseen.

Talviolosuhteiden vaikutus toimintakykyyn

Talviset olosuhteet vaikuttavat taistelijan toimintakykyyn. Vaativat olosuhteet asettavat kylmyyden, lumen, pimeyden, pakkasen, tuulen, roudan ja jään kautta haasteista taistelijan toimintakyvyn säilyttämiselle. Mitä haasteellisempi sotilaan toimintaympäristö on, sitä enemmän toimintakyvyssä korostuu fyysinen osa-alue. Talviolosuhteissa selviää paremmin, jos taistelijalla on hyvä fyysinen kunto ja oikeanlaiset varusteet. Jotta taistelija säilyttää toimintakykynsä, vaatii se jatkuvaa aktiivisuutta ja oma-aloitteisuutta. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, miten talviolosuhteet ja erityisesti kylmä vaikuttavat toimintakykyyn ja miten hiihtoa harjoitellut taistelija voi hyödyntää taitoaan sekä hiihdossa kehittyneitä ominaisuuksia taistelukentällä. Tutkimuksessa esitellään keskeisimpien liikuntaelinten toiminnot ja tehtävät sekä fyysisen kunnon eri osa-alueet, joita ovat kestävyys, voima, nopeus ja taito. Ympäristötekijät vaikuttavat lepoaineenvaihduntaan. Energia-aineenvaihdunta kasvaa merkittävästi kylmissä olosuhteissa. Aineenvaihdunnan taso riippuu paljon taistelijan henkilökohtaisista ominaisuuksista, sen taso voi kasvaa jopa viisinkertaiseksi kylmässä, koska lihasvärinän tuottamiseen tarvitaan energiaa. Talviolosuhteet laskevat kehon sisälämpötilaa. Energiavaje, univelka ja kylmyys laskevat elimistön kykyä tuottaa lämpö lihasvärinän avulla kehon lämpötilan säilyttämiseksi. Ne myös alentavat kestävyyssuorituskykyä. Kylmä ilma vähentää sormien näppäryyttä sekä hermoston rekrytointikykyä ja nopeutta. Talvi lisää hypotermian vaaraa. Taistelijoiden hiihtotaitoa tulisi hyödyntää käyttämällä heitä vaikeissa maastoissa, jossa he pystyisivät etenemään vihollisen selustaan nopeasti ja huomaamattomasti. Hyviä tehtäviä olisivat esimerkiksi tiedustelutehtävät tai sissitehtävät, koska heillä on näihin tehtäviin vaadittavaa kestävyyttä.