Kon Tekniikan tutkimuksen ja opetuksen historia Panu Nykänen

Esitys aiheesta: "Kon Tekniikan tutkimuksen ja opetuksen historia Panu Nykänen"— Esityksen transkriptio:

1 Kon-0.4720 Tekniikan tutkimuksen ja opetuksen historia Panu Nykänen
Puh @tkk.fi

2 Pula sota-aikana Talvisodan aikana ei ehditty tehdä mitään
Autoliikenne puukaasuttimiin vuoden 1941 kuluessa Kaasutinluotto Oy Ainoa auki oleva satama – 41 Petsamo Pohjolan Liikenne Oy Ulkopoliittinen kiristys teknologiajärjestelmien avaintuotteilla Ruotsi, Saksa

3 Voiteluöljyt ratkaiseva tekijä
Nestemäisten polttoaineiden valmistus Puun sokerointi (Heinolan tehtaat) Enso-Gutzeitin mäntyöljyprojekti Luftwaffen lentobensiini Voiteluöljyt ratkaiseva tekijä

4 Tervaöljyprojekti 1941 – 1948 suomen voiteluainehuolto perustui mäntytervasta valmistettuun öljyyn Menetelmä KCL:n, Bertil Nybergh yhdessä ruotsalaisten kanssa kehitetty Lentokonebensiiniä ei tarvittu – Luftwaffen toimitusten varassa Autokanta liikkui puukaasulla Suomeen perustettiin heinäkuussa 1943 Oy Tervaöljy Ab Oy Pohjolan liikenne Ab 995 osakkeella Valtio omisti kansanhuoltoministeriön kautta 5000 osaketta Kolmanneksi yhtiömieheksi professori N.A. Osara, jolle yksi osake

5 Oy Tervaöljy Ab osti Ruotsista O. M
Oy Tervaöljy Ab osti Ruotsista O.M. Grunden, Skogsägarnas Olje Ab ja Ramén -hiiltämöiden lisenssit välitettäviksi yrittäjille Koska raaka-aineista ja laitteiden valmistajista oli pulaa, yhtiö tilasi hiiltämökoneistot keskitetysti Oulun Rautateollisuus Oy:ltä ja Mäntästä G.A. Serlachiuksen konepajalta Oulusta tilatuista viidestä hiiltämöstä pystyttiin toimittamaan vain kaksi työvoimapulan vuoksi

6 Vuoden 1943 öljylaki turvasi tervatehtaiden taloudellisen aseman
Pääomien riskitön sijoittaminen Kantotervaan perustuvat voiteluaineiden tuotantolaskelmat perustuivat käsitykseen, jonka mukaan pahin voiteluainekriisi koittaisi sodan päättyessä Tervatuotannon tavoitteeksi asetettiin näin 7000–8000 tonnia vuodessa. Tällä tuotantomäärällä kyettäisiin valmistamaan voiteluaineita 4000 tonnia vuodessa. Määrä oli noin kolmannes sotaa edeltävän ajan kulutuksesta

7 Ruotsin rautateollisuus perustui puuhiilen käyttöön
Tervan käyttöä moottorin polttoaineena oli maassa tutkittu jo pitkään Ruotsiin rakennettiin 1940-luvun alussa joukko suuria, uusimman teknologian mukaisia hiiltämöjä Ruotsin toiseksi suurin hiiltämö Kilaforsissa kykeni käsittelemään noin m3 runkopuuta vuodessa. Tuloksena pinokuutiometriä kohti saatiin hiiliä 0,6 hl, A- tervaa 21 kg, B-tervaa 10 kg, raakatärpättiä sekä metanolia ja asetonia 3,5 kg ja tämän harmaakalkkia 5,5 kg Vuonna 1942 Ruotsin kantotervan tuotanto oli 1800 tonnia, seuraavana vuonna jo tonnia ja tonnia

8 Hangon Voiteluöljytehdas saatiin käyntiin 25. marraskuuta 1943
Koetehtaan käyttöinsinöörinä toimi diplomi-insinööri Waldemar Jensen, joka komennettiin rintamalta kiireesti öljytehtaalle Menetelmä perustui perättäin samassa teräsastiassa suoritettuun tervan krakkaukseen ja vesihöyrytislaukseen rautakatalyytin läsnäollessa Vuoden 1943 aikana tehtiin 22 keittoa, joissa 13:ssa käytettiin katalyyttina ferrokloridia, kahdessa rautaoksidia ja seitsemässä rautajauhoa Teollisen prosessin kehittämistä haittasi ennen kaikkea raaka-aineiden, erityisesti ruostumattoman teräksen puute Kokeissa öljyn raaka-ainetta merkittävämpi muuttuja öljyn likaantumisen kannalta oli puuhiilikaasuttimen käyttö verrattuna bensiiniä voimanlähteenään käyttävään moottoriin

9 Öljytehtaat Toukokuussa 1943 oli tarkoitus että tehdaskokeet suoritettaisiin Oy Alkoholiliike Ab:n Rajamäen tehtailla Ei onnistunut, puutteelliset tilat Pilottikokeet tehtiin Hangossa Forcit-Dynamit AB:n tehtailla jossa oli tyhjä tehdasrakennus. Tehtaan koneisto valmistettiin Forcit-Dynamit Ab:n korjauspajalla

10 1943 tuotantokapasiteetiltaan suurempia tervatehtaita Suomessa oli 18
Tuotantokapasiteetti yhteensä tonnia vuodessa Suurimmat Ramén-hiiltomot olivat Kajaanissa, Suolahdessa ja Ruukissa Oulun lähellä Vuonna 1945 saatiin tuotantoon insinööri Kirkkomäen suunnittelemia pieniä retorttihiiltämöjä, jotka oli mitoitettu yhden miehen käytettäviksi 1944 tehtaiden lukumäärä oli kasvanut 32:een ja hiiltokyky yli tonnia vuodessa tonnin tervan vuosituotannolla tervaskantojen laskettiin loppuvan kolmessa vuodessa (1947)

11 Erikoisöljyjä Yli 7000 t vuodessa
Mineraaliöljyjen ja mänty- tai tervaöljyjen sekoituksia Oy Nobel-Standard, Helsinki, Sörnäinen Oy Vacuum Oil Company, Helsinki, vaihteistoöljy Oy More Ab, Turku Oy Suomen Öljytehdas E. Grönblom Ab, Turku V Kajomeri & K:ni, Messukylä Puu- ja Öljy Oy, Helsinki, Sörnäinen Konerasva Oy, Helsinki, Herttoniemi

12 Sotilasteknillinen tutkimus ja opetus

13 Puolustusvoimat ja tekniikka
TKK Lukio Sotakk Saksa hävisi sodan joulukuussa 1918 Suomalaisia upseereita Ranskaan koulutettavaksi Jääkäri- ja Venäjän armeijan upseerit tuuliajolla Saksalainen korkeakoulumalli perustui TKK:n asemaan yliopistona. Ranskalainen piti TKK:a ”valmistavana oppilaitoksena” ja tarvitsi erikseen korkeinta opetusta antavan erikoiskorkeakoulun dipl.ins. Hugo Nybergh laati esityksen Teknillisen korkeakoulun insinööriosaston antaman diplomitutkinnon ensimmäisen osan nimittämisestä ranskalaisen järjestelmän mukaisesti polytekniikan kandidaatin tutkinnoksi – tämän jälkeen siirtyminen sotilasoppilaitokseen SotaKK TKK Lukio

14 Puolustuvoimien teknillinen koulutus
Lappeenrannan tykistökoulu tykistön tarkastaja V. P. Nenonen. Matemaatikon tehtäviin matematiikan dosentti Kalle Väisälä (prof – 60). Laati kenttätykistön ampumataulukoita Aliupseeri Väisälä komennettiin asepalveluksensa lopuksi luennoimaan Helsingin yliopistoon ja Teknilliseen korkeakouluun. Tarton yliopiston matematiikan professoriksi 1919 Teknillisen Korkeakoulun maanmittarit saivat haltuunsa sotilastopografikarttoja. Suomalaiselta tykistöltä puuttui esimerkiksi tulenjohdossa tarvittavia mittalaitteita. Sekä sotilaskarttalaitos että Suomenlinnan linnoitustykistö kääntyivät Teknillisen korkeakoulun puoleen samassa tarkoituksessa kuin punakaarti puolisen vuotta aikaisemmin

15 Teknillinen korkeakoulu ei luopunut instrumenteistaan
Teknillinen korkeakoulu ei luopunut instrumenteistaan alussa yleisesikunta siirsi maan itsenäisyyden ajan ensimmäiset sotilasteknilliset kurssit pidettäväksi korkeakoulun tiloissa Alfred Petreliuksen johdolla Sotilaskarttalaitoksen osastonjohtajille tarkoitettu geodeettinen kurssi 1920-luvun alussa suojeluskuntapiirit järjestivät omia sotilasteknillisiä kurssejaan vapaaehtoistyön pohjalla Vuonna 1919 Helsinkiin saapui pioneeri- ja linnoitustöiden asiantuntija J. J. Gros-Coissy Ranskalaisinsinöörien ryhmä vastasi Mannerheim-linjan rakennustöiden aloittamisesta kenraali Oscar Enckellin valvonnassa

16 Sotakorkeakoulu Armeijassa kesällä 1922 hanke koulutuskysymysten saattamiseksi ajan tasalle Jääkäreiksi maailmansodan aikana Saksaan lähteneet, opintonsa keskeyttäneet ja armeijan palvelukseen jääneet teekkarit hakivat todistuksia suoritetuista opinnoistaan Tykistön tarkastaja eversti Vilho Petteri Nenonen lähetti korkeakoululle 13. lokakuuta 1922 aloitteen tykistöosaston perustamiseksi Teknillisen korkeakouluun Esitys perustui Sveitsin ja Venäjän armeijan tykistöupseerien koulutusjärjestelmään Tykistöosasto jakaantui ballistiseen, ase-konstruktiiviseen ja ruuti- ja räjähdysaine -opintosuuntiin Teknillinen korkeakoulu asetti rehtori Hjelmmanin ja eversti Nenosen muodostaman komitean suunnittelemaan hankkeen käytännöllistä toteuttamista

17 Työn pohjaksi Fritiof Neoviuksen vuonna 1862 tekemä esitys Helsingin Teknillisen reaalikoulun muuttamiseksi Polyteknilliseksi Instituutiksi. Neoviuksen esityksessä oppilaitokseen tuli sisällyttää useiden käytännöllisten aineiden opetus sotilastekniikan ohella. Mietintönsä komitea jätti toukokuussa 1923 Professori Jahnsson liitti eriävän mielipiteen ehdotukseen sisältyvä ajatus ulkomaalaisten opettajien käyttämisestä sotilasopetuksen yhteydessä oli torjuttava Arvo Lönnroth ehdotti ranskalaisen Division Technique du Génien asiantuntijoiden käyttämistä mikäli opettajavirkoja ei saataisi täytettyä, upseerit olisi alkuvuosina komennettava virkapalkoista säästyneillä varoilla ulkomaisiin sotilasoppilaitoksiin Ranskalaiset poistuivat Suomesta 1924 !

18 Sotaväen päällikkö komensi 1923 kaksikymmentä upseeria opiskelutarkoituksessa Teknilliseen korkeakouluun osa kurssin aloittaneista huomasi opiskelun heikentävän taloudellista tilannettaan niin paljon, että he pyysivät komennusta takaisin joukko-osastoihinsa Sotakorkeakoulun perustamisesityksen kirjoitti asiaa valmistelleen toimikunnan sihteerinä jääkärimajuri A. E. Martola, joka oli komennettu vuonna 1919 Ranskaan ja läpäisi ensimmäisenä suomalaisena École Supérieure de Guerren kurssin esitti suorasanaisesti Teknillisen korkeakoulun asettamista Sotakorkeakouluun valmistavan oppilaitoksen asemaan Esitystä vastaan kohdistettu kritiikki perustui pätevien opettajien puutteeseen radiotekniikkaa opiskeli Suomessa vain yksi armeijan upseeri

19 Sotakorkeakoulu perustettiin aluksi väliaikaisena oppilaitoksena 4
Sotakorkeakoulu perustettiin aluksi väliaikaisena oppilaitoksena 4. kesäkuuta annetulla asetuksella vuosiksi 1924–1930 Teknillisen korkeakoulun asema Sotakorkeakoulun yhteydessä määriteltiin 3. lokakuuta 1924 annetulla asetuksella. Sotakorkeakoulun toiminta vakinaistettiin keväällä Vuoden 1933 jälkeen upseereita ei enää erikseen komennettu opiskelijoiksi Teknilliseen korkeakouluun Teknillisen korkeakoulun tehtäväksi määrättiin teknillisten joukkojen upseerien matemaattis-luonnontieteellisten ja teknillisten peruskurssien antaminen Sotakorkeakoulun tarjoaman varsinaisen sotatieteellisen opetuksen rinnalla 1920-luvun kuluessa Teknilliseen korkeakouluun komennettiin vuosittain hieman toistakymmentä upseeria Hyvityksen TKK sai kun puolustusministeri Lauri Malmberg järjesti korkeakoululle 50 000 markan määrärahan kirjaston sotateknillisen osan täydentämiseksi

20 Laivastoinsinöörien koulutusohjelmaa valmisteltiin erikseen laivaston päällikön tekemän esityksen mukaan keväällä 1924 Laivastoupseerien koulutus järjestettiin lopullisesti syksyllä 1925 Ongelma: koneinsinöörien ja muiden teknillisiin tehtäviin koulutettavien upseerien koulutusohjelmien vaatimat eroavaisuudet. Suurvaltojen laivastojen insinööriupseerien koulutuksessa ei useinkaan koneinsinöörejä ollut erotettu muun teknillisen koulutuksen saavien ryhmästä. Suomessa konepuolen upseerit koulutettiin koneinsinöörien koulutusohjelman puitteissa Koska korkeakouluun komennettujen upseereiden koulutus oli järjestetty stipendirahoituksella kurssin suorittaneet insinöörit sitoutuivat palvelemaan laivastossa vähintään puolitoistakertaisesti koulutukseen käytetyn ajan

21 Insinööriupseerit Kadettikoulu järjesti ensimmäisen insinööriupseerikurssin vuonna 1927 Ensimmäiselle kurssille osallistui yli 80 insinööriä ja arkkitehtia Keväällä 1928 järjestetyltä toiselta kurssilta valmistui 104 Saman vuoden syksyllä yliopistossa koulutuksensa saaneille kemisteille järjestettiin erityinen reservin kaasu- upseeritutkinto, ja toimintaa jatkettiin edelleen vuoden insinööriupseerikurssilla Suora yhteys sotilasteknillisen opetuksen ja TKK:n välillä katkesi vuonna 1965, jolloin opettajaneuvosto päätti ettei reserviupseerikoulutuksesta tai osallistumisesta teknillisten aselajien toimintaan annettu enää lisäpisteitä korkeakouluun pyrittäessä

22 Kaasusuojelu

23 Myöhemmin sinappikaasuun ja fosgeeniin perustuvia kaasuja
Fritz Haber (Nobel 1918) kehitti Kaiser Wilhelm Instituutissa taistelukaasuja Saksalaiset käyttivät laajamittaisesti taistelukaasuja 22. huhtikuuta 1915 Ypresissä ranskalaisia ja brittejä vastaan käydyssä hyökkäyksessä klooria, jota oli helppo valmistaa ja kuljettaa. Myöhemmin sinappikaasuun ja fosgeeniin perustuvia kaasuja Yrjö Kauko teki habilitaatiotyötään 1914 – 1915 Haberin johtamassa instituutissa Zyklon A niminen hyönteismyrkky keksittiin vuonna 1919 Haberin instituutissa, jossa tuolloin toimi assistenttina tohtori Bruno Tesch. Teschin yrityksessä kehitettiin vuonna 1923 Zyklon B mm. ihmisasumusten, eläinsuojien, myllyjen ja laivojen desinfioimiseen ja tuholaistentorjuntaan Suomen kaasupuolustusyhdistys perustettiin 1927 Gustaf Komppa, Yrjö Kauko, Oskari Routala

24 Puolustusvoimien kemiallinen tutkimuslaitos
Harakan saari Tauno Palo 1930-luvun kuluessa kaasunaamari liitettiin kaikkeen väestönsuojelun, Suojeluskunnan ja puolustusvoimien toimintaan Talvisodan alkaessa kaasupuolustus oli suurimpia huolenaiheita 2. maailmansodan aikana Suomen rintamilla ei käytetty kaasuasetta Yrjö Kauko 1949

25 Lentokonetekniikka

26 Valtion lentokonetehdas
Ilmailuvoimien lentokonetehdas (I.V.L.) aloitti toimintansa 1921 Suomenlinnassa lisenssillä Saksassa suunnitellun (Ernst Heinkel) Hansa Brandenburg -meritiedustelukone I.V.L. 22.A:n suursarja 122 lentokonetta koskeva tilaus on edelleen kaikkien aikojen suurin kotimainen sotilaslentokoneprojekti Muita (Ranskasta) hankittuja sotilaslentokoneita korjattiin

27 Teknillisen tarkkuustutkimuksen tarve
Lentokonetehdas rakensi ja varusti oman laboratorionsa. Osa tutkimuksista teetettiin kuitenkin resurssisyistä tai referenssitutkimuksena Teknillisen korkeakoulun aineenkoetuslaitoksella Aineenkoetuslaitos ei saanut järkeviä tutkimustuloksia – tarve valtion teknilliset tutkimustoiminnan uudelleenjärjestelyihin Caudron. Suomessa 30 kpl

28 1930-luvun alkuun asti Ilmailuvoimien palvelukseen tulleet insinöörit olivat saaneet koulutuksensa Saksassa, Englannissa tai Ranskassa Koulutus Helsingissä alkoi säännöllisen koulutusohjelman ulkopuolella järjestetyllä erikoiskurssilla vuonna 1927 Kurssi järjestettiin puolustusministeriön rahoituksella aerodynamiikka (professori Tallqvist) aeorologian ja moottoriopin luennot (majuri Karsten) konstruktio- ja materiaalioppi kymmenen puolustuslaitoksen palveluksessa olevaa ja kolme rannikkotykistön insinööriä sekä viisi opintojensa loppuvaiheessa olevaa teekkaria – mukana Ylinen Osan luennoista piti Berliinin Charlottenburgin teknillisen korkeakoulun koneenrakennusosaston lentokoneenrakennuksen professori Georg Madelung 1927

29 Ylinen, Wegelius, Verkkola
Arvo Ylinen Valmistui TKK:n insinööriosaston tie- ja vesirakennusosastolta 1930 Diplomityö Lentokone-ehdotus (sillanrakennusopin ja rakennuskonstruktioiden statiikkaa) Suoritti Teknillisen korkeakoulun sotatieteellisen osaston oppimäärän Lukuvuonna 1930–1931 täydensi opintojaan: lentokoneenrakennusta Berliinin Charlottenburgissa

30 Aluksi Sotasataman piirustuskonttorissa
Aluksi Sotasataman piirustuskonttorissa. Palattuaan Charlottenburgista Valtion Lentokonetehtaan piirustuskonttoriin lokakuussa 1933 Lentokonetehtaan pääkonstruktööriksi ja teknilliseksi johtajaksi1937 omat lentokonekonstruktiot 30-luvulla harjoituskone Tuisku (1934), Viima (1936), Viri (1936) väitöskirja Die Knickfestigkeit eines zentrisch gedrückten geraden Stabes im elastischen und unelastischen Bereich

31 1935 TKK:lta valmistunut Torsti Verkkola
Edvard Albert Wegelius s. Moskovassa suorittanut ylioppilastutkintonsa Helsingissä Aloitti opintonsa TKK:lla suoritti insinööriopintonsa Pariisissa Cours de Mathématiques Spéciales Collège Chaptalissa ja École Nationale Supérieure de l’Aéronautiquessa Nimitettiin 1929 Valtion Lentokonetehtaan koelaitoksen johtajaksi Väitöskirja 1944 Berechnung der elastischen Linie und der Normalspannungen in Luftschraubenflügeln einer Luftschraubenfamilie Myöhemmin VTT:n ylijohtaja 1935 TKK:lta valmistunut Torsti Verkkola täydennyskoulutus komennettuna Charlottenburgiin Lentokonetehtaan konstruktiivisen osaston johtoon 1937

32 Tekniikan tutkimus Ylisen harrastustyönä syntynyt harjoituskone Tuisku otettiin vasta pienoismallikokeiden jälkeen valtion tilaustyöksi Tuiskun koelentovaiheen aikana tapahtui turma, jonka selvittämisen yhteydessä Ylinen kirjoitti ensimmäisen suomalaisen tieteellisen lentokoneenrakennukseen liittyvän tutkimuksen: Selvitys harjoituskone Tuiskun siipivärähtelystä ja sen poistamisen edellyttämät konstruktiiviset muutokset 1938 Valtion Lentokonetehdas (VL) sai Härmälästä uudet toimitilat ajanmukaisine virtauslaboratorioineen vuonna 1936 Tuiskun kehitysvaiheen aikana 1930-luvun lopulla käytettiin jo automaattisia lennonrekisteröintilaitteita maailman ensimmäisen toimivan laitteen kehitti – aluksi harrastustyönään – dipl.ins. Veijo Hietala

33 Alkeiskoulukone Viima 1936. VL Pyry (1939) VL Myrsky 1943 – 44
Tuisku 31 kappaletta. Alkeiskoulukone Viima 1936. 22 koneen sarja VL Pyry (1939) 41 koneen sarja VL Myrsky 1943 – 44 Torjuntahävittäjä 51 koneen sarja korvaamaan bf kalustoa Saksan ulkopoliittinen painostus Wegeliuksen kolupuupotkuri Bf 109

34 Myrsky ja Pyörremyrsky
Syynä resurssien suuntaamiseen hankkeeseen oli - tarvittiin lentokuntoisia hävittäjiä odotettavissa olevassa tilanteessa, jossa Messerschmitt-kaluston käytöstä jouduttaisiin luopumaan Suomen irrottautuessa sodasta Myrsky oli suunniteltu suursodan alkuvaiheen vaatimusten mukaisesti, eikä se saavuttanut lentäjien luottamusta Sodan loppuvaiheen tilanteen mukaan hahmotellun VL Pyörremyrskyn suunnittelusta vastasi vuosina 1944–1945 dipl.ins. Torsti Verkkola. Konetta rakennettiin yksi kappale, jolla syksyllä 1944 lennettiin koelennot

35 Lentotekniikan opetus
Aloite 1934 Ylinen laati alkusyksystä 1939 tarkennetun opetusohjelmaluonnoksen Ylinen määrättiin huolehtimaan lentokonetekniikan opetuksesta 1. lokakuuta 1939 alkaen mutta opetusta ei ehditty aloittaa ennen talvisodan puhkeamista. Hänet nimitettiin Teknillisen korkeakoulun lentotekniikan professorin virkaan 1. syyskuuta 1940 Lopputulos: VL:ltä TKK:lle Erkki Laurila, Verkkola, Tikkanen, Laasonen (Wegelius)

36 VTT Jatkosodan alkaessa kesällä 1941
Opetus keskeytyy kaikissa yliopistoissa TKK:n rehtori Martti Levón ottaa tehtäväkseen kansallisen tutkimusjärjestelmän uudelleenjärjestelyn 1942 valtion teknilliset tutkimuslaboratoriot liitetään Valtion Teknilliseen tutkimuslaitokseen Kotipaikka aiottu TKK:n rakennuslaboratorio

37 Uudet professuurit 1940 Metallurgia (Tikkanen 49) 1943 Heikkovirtatekniikka (Jauhiainen) Lämpötekniikka ja koneoppi Orgaanisen kemian teknologia Koneenrakennusoppi (Verkkola) 1944 Kemian koneoppi (Ståhlberg) Huoneenrakennustekniikka (Vähäkallio) 1945 Teknillinen fysiikka (Laurila) Metallioppi (Unckel ) Rikastustekniikka (Hukki)

38